Пристрій для заморожування біоматеріалів

Пристрій для заморожування біоматеріалів, що включає резервуар з рідким азотом, в якому установлений контейнер для біоматеріалу, поміщений в металевий чохол, який відрізняється тим, що в резервуарі з рідким азотом додатково установлений ступінчатий теплообмінник, розділений на три сектори, і шток з фіксатором для програмованого вертикального переміщення контейнера разом з чохлом між секторами теплообмінника. (19) (21) u201015732 (22) 27.12.2010 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) ОСЕЦЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ГОЛЬЦЕВ АНАТОЛІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, КРАВЧЕНКО МАРІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КРІОБІОЛОГІЇ І КРІОМЕДИЦИНИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити відомий пристрій для заморожування біоматеріалів шляхом введення в нього додаткових елементів, і таким чином забезпечити можливість реалізації триетапних програм заморожування. Ця задача вирішується тим, що в пристрої для заморожування біоматеріалу, що включає резервуар з рідким азотом, в якому установлений контейнер для біоматеріалу, поміщений в металевий чохол, згідно з корисною моделлю, в резервуарі з рідким азотом додатково установлений ступінчатий теплообмінник, розділений на три сектори, і шток з фіксатором для програмованого вертикального переміщення контейнера разом із чохлом між секторами теплообмінника. Установка теплообмінника, розділеного на три сектори, і механізму переміщення контейнера з одного сектора до іншого забезпечує можливість реалізації оптимальних умов для здійснення триетапної програми заморожування. На кресленні показана принципова схема пристрою для заморожування біоматеріалів. Пристрій включає резервуар 1 з рідким азотом, що має герметичну кришку 2. Всередині резервуара 1 установлений контейнер 3 для біоматеріалу, поміщений в металевий чохол 4, і ступінчатий теплообмінник 5, закріплений за допомогою кронштейна 6, що з'єднаний з кришкою 2, і центруючого упору 7. Теплообмінник 5 розділений по висоті на три сектори (А, Б, В), які відрізняються один від одного зазорами проміж чохлом 4 і внутрішніми стінками теплообмінника для забезпечення різних швидкостей охолодження. Теплообмінник 5 обладнаний теплоізолюючими перегородками 8, теплоізолюючими вставками 9 і вимірювачем 10 температури. В пристрої передбачений механізм програмованого вертикального переміщення контейнера 3 разом з чохлом 4 впродовж осі теплообмінника 5, якій включає шток 11 і фіксатор 12. Принцип роботи пристрою Контейнер 3 з біоматеріалом поміщають в чохол 4, що щільно прилягає до нього, і з'єднують зі штоком 11. Після цього шток 11 вводять в теплообмінник 5, який знаходиться в рідкому азоті, і фіксують так, щоб чохол 4 знаходився в центрі якогонебудь з його секторів. Для первісного розміщення контейнера з біоматеріалом вибирається такий сектор, щоб відповідний йому зазор проміж чохлом 4 і внутрішніми стінками теплообмінника 5 забез 61630 4 печував необхідну швидкість охолодження біооб'єкта на першому етапі, наприклад, сектор А. Для корегування швидкості охолодження, яка на першому етапі повинна лежати в межах 1…5 °C/хв., використовуються теплоізолюючі вставки 8. При досягненні конкретної температури охолодження, після якої потрібно перейти до другого етапу охолодження за рахунок різкого зростання швидкості охолодження, шток 11 переміщають униз, в сектор Б. Для досягнення максимальних швидкостей охолодження зовнішній діаметр чохла 4 притирається по внутрішньому діаметру теплообмінника 5 в секторі Б. При цьому легко досягаються швидкості охолодження більше 50 °C/хв., так як до моменту досягнення другого етапу охолодження кристалізація води в біооб'єкті, в основному, завершується і виділення теплоти кристалізації в ньому є незначним, а чохол 4 безпосередньо контактує з внутрішньою поверхнею теплообмінника 5, яка має температуру кипіння рідкого азоту -196 °C. При досягненні температури склування кріопротекторного розчину, що використовується, шток 11 піднімає чохол 4 в сектор В для різкого зниження швидкості охолодження до значень не більш 5 °C/хв з метою зменшення амплітуди термопружних напружень. Після досягнення температур порядку 170…-180 °C контейнер 3 з біооб'єктом витягується з чохла 4 і переноситься в сховище з рідким азотом. Джерела інформації: 1. Гордиенко Е.А., Пушкарь Н.С. Физические основы низкотемпературного консервирования клеточных суспензий. - Киев: Наукова думка, 1994. - С. 45-74. 2. Осецкий А.И., Кирилюк А.А., Турина Т.М. О возможном механизме повреждения криоконсервируемых биологических объектов за счет пластической релаксации давлений в замкнутых жидкофазных включениях // Проблемы криобиологии.2007. - Т. 17, №3. - С. 272-281. 3. Грищенко В.И., Тарасов В.Ф., Гальченко С.Е., Калугин Ю.В., Паращук Ю.С., Лучко Н.А., Черныш Е.Н., Устройство для замораживания биологических объектов. Патент РФ №1655426, А01N 1/00, 1991. 4. Воротілін О.М., Гучок М.М., Моисеев В.О., Дворцевой В.К., Гучок В.М. Спосіб консервування еритроцитів. Патент України 13691, А01N 1/02,1997. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 61630 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601