Пристрій для кріоконсервації сперми жеребців

Пристрій для кріоконсервації сперми жеребців, що складається із посудини Дюара з термоізолюючою кришкою, заповненої рідким азотом, який відрізняє ться тим, що в термоізолюючу кришку вмонтовано термоблоки, причому так, що їх верхній край знаходиться над рівнем термоізолюючої 3 25823 штучного осіменіння в кінних заводах. Недоліком обладнання є пристосованість для заморожування сперми тільки у алюмінієвих пакетах. Крім того у парах азоту температура може суттєво варіювати, що частково пояснює різноякісність спермодоз та не завжди стабільні результати заморожування. Для реалізації методу необхідно мати кріогенні посудини достатньо великого об'єму, потребує значних витрат зрідженого азоту, що може створювати додаткові складнощі при експедиційному характері виконання робіт. В основу корисної моделі положено завдання підвищення ефективності методу кріоконсервації сперми жеребців. Поставлена завдання вирішується шляхом застосування заморожувача для сперми жеребців, який складається із посудини Д'юару з термоізолюючою кришкою, заповненої рідким азотом і відрізняється тим, що в термоізолюючу кришку вмонтовано термоблоки, при чому так, що їх верхній край знаходиться над рівнем термоізолюючої кришки, а нижній край можливо занурювати безпосередньо у порожнину посудини Д'юару у рідкий азот на певну глибину, при цьому кожний термоблок являє собою металеву циліндричну герметично закриту знизу і відкриті зверху камеру, з вбудованою коаксіально розташованою трубкою з відкритими верхнім і нижнім кінцями для можливості фонтанного викиду через неї дрібно розпиленого азоту в середину камери, кожна камера знаряджена кришкою з центральним отвором для можливості її закриття на певному етапі процесу кріоконсервації і підйомником для опускання-виймання спермодоз. Даний пристрій апробовано в 2003-2006 роках на спермі жеребців заводських порід Харківського, Лозівського (Харківська область), Дібрівського (Полтавська область) кінних заводів та на спермі жеребців поні Харківського державного зоологічного парку (м. Харків). Принципово можливо створення різних модифікацій пристрою, що відрізняються одна від однієї кількістю термоблоків (камер), та відповідно діаметром горловини і об'ємом посудини з якою вони використовуються. Нами випробувано модифікацію з трьома камерами на базі посудини Д' юару об'ємом 3 л з горловиною діаметром 100мм (фіг.). Такий пристрій являє собою портативний варіант заморожувана для кріоконсервації спермодоз в формі шприц-тюб або інших закритих упаковках. Модифікація розрахована на одночасне заморожування одного технологічно-підготовленого еякуляту жеребця. Як зазначалось вище, термоблоки являють собою металеві циліндричні камери 1, герметично закриті знизу і відкриті зверху для розміщення шприц-тюб 2. В центрі кожної камери коаксіально розташована трубка 3, через канал якої забезпечується фонтанна подача розпиленого азоту на початку процесу заморожування. Термоблоки змонтовані у термоізоляційній пробці 4, яка забезпечує занурення їх у порожнину посудини Д'юару 5 на певну глибину. Шприц-тюби 2 зі спермою жеребця (спермодози) розташовуються на дні камер по периферії в вертикальному положенні. Таким чи 4 ном, спермодози при заморожуванні знаходяться між стінкою камери 1 і стінкою трубки 3. Для доставки їх на дно камери та видалення звідти в порожнині камер встановлені підйомники 6, на ручки яких насаджено кришки 7 для закриття камер. Кришки 7 мають центральні відтвори по діаметру трубок 3 для можливості закривання камері на певному етапі заморожування. Контроль температури здійснюється за допомогою електронного приладу з рідкокристалічним екраном 8 і термопарою9, який фіксується на стійці 10. Безпосередньо робота з приладом складається з наступних операцій. Посудина Д'юару 5 заливається на 2/3 свого об'єму зрідженим азотом. Термоблоки охолоджуються до температури +2...+4°С. Після чого, використовуючи підйомники 6 у нижню частину камері плавно закладають шприц-тюби 2. Термоблоки зі спермодозами вносять у порожнину посудини Д'юару 5 та занурюють у зріджений азот. Термоізоляційна кришка 4 при цьому закриває горловину посудини Д'юару 5. Завдяки різниці температури певна кількість розпиленого азоту в фонтаноподібно викидається через канали трубок 3 в середину камері та попадає безпосередньо на зовнішню оболонку шприц-тюб 2. По закінченню викиду азоту, через 1-2 хвилини, камери 1 закривають кришками 7. Після цього доступ холоду до шприц-тюб (теплообмін) забезпечується з периферіїчерез стінки камер 1 та з центру через стінки трубок 3. Процес заморожування до температури мінус 70°С триває 15 хвилин. Після 15-25 хвилин шприцтюби 2 з замороженою спермою виймають за допомогою підйомників 6 та переносять у безпосередньо у зріджений азот (кріосховище). Позитивний ефект досягається за рахунок рівномірного доступу холоду при заморожуванні спермодоз, шляхом розташування термоблоків безпосередньо у рідкій фазі азоту, де розбіг температур мінімальний (на різницю від парів азоту), та за рахунок зрошування оболонок спермодоз при фонтанному викиді дрібно-розпиленого азоту в камери термоблоків. Динаміка зниження температури спермодоз у формі шприц-тюб об'єм 5мл при застосуванні запропонованого пристрою для заморожування представлена нижче (графік 1). Заморожування сперми жеребця до температури мінус 10°С проходить в повільному режимі 2,0°С/ хв., що забезпечує поступовий процес дегідратації та попереджає внутрішньоклітинну кристалізацію. Від температури мінус 10°С до мінус 70°С заморожування відбувається в прискореному режимі 7,010,0°С/хв., що зменшує час негативного впливу високої концентрації солей , яка виникає по мірі кристалізації води, на спермії. Приклад 1. Ефективність роботи пристрою показано випробуванням на спермі жеребців заводських порід та жеребців поні. Результати випробувань заморожування сперми жеребців наведені у таблиці. При застосуванні розробленого пристрою досягнуто відносно високих результатів: середня рухливість сперміїв після деконсервації, склала 3,45±0,22 бали (або 34,5% з прямолінійнопоступовим рухом) для спермопродукції, що на 5 25823 правлена в кріобанк для тривалого зберігання (при відборі нативної сперми для заморожування з мінімальним показником рухливості 5 балів ( або 50%). Цей показник значно перевершує мінімальні вимоги до замороженої сперми, якими передбачено мінімальний рівень рухливості деконсервованої 6 сперми - 2,5 бали (або 25%). Кріорезистентність або збереженість статевих клітин після кріоконсервації (співвідношення кількості сперміїв з прямолінійно-поступовим рухом після заморожування і до заморожування виражене у відсотках) при використанні розробленого пристрою склала 56,1%. Таблиця Результати випробув ань розробленого пристрою для кріоконсервації сперми жеребців . Кількість жеребців , Місце та рік задіяв ипробувань них у в ипробув аннях, Голів 1 Лозівський кінний зав од (2005 рік) Харківський кінний зав од(2006рік) Взагалі та середньому по жеребцям зав одських порід Харківський зоопарк (поні 2004рік) Показники (сперми в нативному еякуляті Процент еякулятів , що в итримали Об'єм заморожув ання еякуляту шт.., (%) 2 4 Концентрація, млн./мл 5 Показники замороженої сперми, після деконсервації Рухлив ість в Рухлив ість розрахун- Вижив аРухли- в розраху- ку по ея- ність, год., нку по кулятам, при 37°С в в ість, бали всім еяку- які в итри- розрахунку лятам, по в сім (%) мали бали (%) заморо- еякулят ам жув ання, бали (%) 6 7 8 Вижив аність, год., при 37°С в розрахунку по еякулятам, які в итримали заморожув ання, бали (%) Збереженість сперміїв після кріоконсервації (кріорезистентність), % 9 5 75 41,25±4,56 110±21,54 5,88±0,30 2,63±0,41 3,17±0,25 4,13±0,48 4,42±0,51 44,7 3 100 92,20±11,50176±17±24 6,40±0,29 3,80±0,34 3,80±0,34 2,40±0,19 2,40±0,19 59,3 8 69 0,85±8,70 132±15,52 6,15±0,2 3,08±0,32 3,45±0,22 3,46±0,40 3,50±0,44 56,1 1 100 11,67±4,18 117±16,67 7,33±0,3 3,17±0,44 3,17±0,44 2,50±0,50 2,50±0,50 43,2 7 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 25823 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601