Пристрій для заморожування біоматеріалів

УКРАЇНА «*>ЦА«.> _ 5 5 4 2 (13) С1 (5D5 F 25 D 3/10 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАМОРОЖУВАННЯ БІОМАТЕРІАЛІВ 1 (20)94260717,22.03.93 (21)4938108/13 (22) 21.05.91, SU (46)28.12.94. Бюл !\Ь 7-І (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 431372, F 25 D 3/10, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР I f 735879, F 25 D 3/10, 1980 (прототип). Se (71) Інститут проблем кріобіології І кріомедицини (72) Грищенко Валентин Іванович, Пясецький Віталій Петрович, Копійка Євгеній Федорович, Ларін Олег Вікторович (73) Інститут проблем кріобіології І кріомедицини АН України, UA (57) Устройство для замораживания биоматериалов, включающее емкость для хладагента и расположенную над ней камеру замораживания с крышкой, связанную с ем костью посредством хладоводов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что устройство снабжено программным регулятором, камера замораживания разделена на теплоизолированные сектора с установленными в них датчикамы температуры, причем каждый из секторов содержит ячейку для размещения ампул с биоматерииалом и канал для циркуляции хладагента, а хладоводы выполнены в виде трубок с размещенными в них испарителями, при этом верхний конец каждой трубки сообщен с каналом для хладагента в автономном секторе, нижний размещен в емкости ниже предполагаемого уровня жидкого хладоносителя в ней, а датчик каждого секюра и испаритель подсоединенного к нему хладовода связан с программным регулятором независимой линии управления. Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для низкотемпературного консервирования биологических материалов. Известна вакуумная криогенная камера, выполненная в виде сосуда Дьюара с двумя горловинами для обеспечения возможности одновременного охлаждения двух объектов риала с целью определения оптимальных условий замораживания, нельзя достичь достоверности результатов в силу биохимических изменений, непрерывно происходящих в отобранном для эксперимента материале Кроме того, необходимость механического поворота камеры на 90 и 180° создает неудобства в эксплуатации и не обеспечивает точности результатов. Наиболее близким к заявляемому является устройство, содержащее цилиндрическую емкость для хладагента, расположенную над ней камеру замораживания, крышку и подложку, снабженную теплоизолированными съемными иглами и теплоизолированными перегородками, делящими подложку на секторы [2]. [11 Однако эта камера имеет общую вакуумированную емкость с жидким хладагентом, что не позволяет охлаждать биоматериал, размещенный в двух горловинах, по разным программам. Необходимость в таком режиме возникает в процессе отработки технологии замораживания, т.к. при последовательном замораживании небольших партий биомате НД. ' Відділ и ,u С > сл ел о 5542 Недостатки устройства заключаются в следующем: 1. Устройство не позволяет одновременно замораживать биоматериал по нескольким программам. 5 2. Не позволяет получить воспроизводимые результаты на одном и том же материале, т.к. качество исходного материала изменяется со временем. 3. Не позволяет реализовать многоэтап- 10 ную программу замораживания, поскольку создание температурного градиента за счет количества игл обеспечивает только дискретное и грубое изменение температуры с нелинейной зависимостью, т.к. конструкция 15 представляет собой систему без обратной связи. В основу изобретения поставлена задача создания такого устройства для замораживания биоматериалов, в котором новое 20 выполнение конструктивных элементов и связей между ними позволило бы расширить его технологические возможности и за счет этого обеспечить условия для отработки оптимальных режимов замораживания био- 25 материалов, предназначенных для трансфузии и трансплантации. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для замораживания биоматериалов, включающем емкость для хладаген- 30 та и расположенную над ней камеру замораживания с крышкой, связанную с емкостью посредством хладоводов, согласно изобретению, устройство снабжено программным регулятором, камера заморажи- 35 вания разделена на теплоизолированные секторы с установленными в них датчиками температуры, причем каждый из секторов содержит ячейку для размещения ампул с биоматериалом и канал для циркуляции 40 хладагента, а хладоводы выполнены в виде трубок с размещенными в них испарителями, при этом верхний конец трубки сообщен с каналом для хладагента в автономном секторе, нижний размещен в ем- 45 кости ниже предполагаемого уровня жидкого хладоносителя в ней, а датчик каждого сектора и испаритель подсоединенного к нему хладовода связан с программным регулятором независимой 50 линии управления. Конструктивные особенности предлагаемого устройства позволяют расширить его технологические возможности: - одновременное замораживание не- 55 скольких объектов по разным программам; - получение воспроизводимых результатов на одном и том же материале; - реализация многоэтапных программ режима замораживания; - обеспечение равномерного охлаждения всех биоматериалов. Устройство может работать и в обычном режиме замораживания, когда все секторы охлаждаются по одной и той же программе. В этом случае его производительность повысится за счет увеличения количества секторов. На фиг. 1 схематично изображено устройство для замораживания биоматериалов. Устройство включает сосуд Дьюара 1 с хладагентом, над которым расположена камера 2 замораживания с крышкой 3. Камера 2 разделена на теплоизолированные секторы 4 с установленными в них датчиками температуры 5. Каждый сектор 4 содержит ячейку 6 для размещения ампул 7 для биоматериала и каналы 8 для циркуляции хладагента. Хладоводы 9 выполнены в виде грубок с испарителями 10. Верхний конец каждой трубки 9 сообщен с каналом 8 для хладагента в автономном секторе. Нижний конец трубок 9 размещен в емкости ниже уровня жидкого хладоносителя в ней. Датчик 5 температуры каждого сектора 4 и испаритель 10 подсоединенного к нему хладовода 9 связан с программным регулятором 11 независимой линии 12 управления. Устройство работает следующим образом. Ампулы 7 с биоматериалом помещают в ячейку 6 секторов 4 и закрывают камеру 2 замораживания крышкой 3. Затем на программном регуляторе 11 устанавливают программу замораживания для каждого сектора 4 и включают. Температура секторов 4 контролируется датчиками 5 температуры и передается с указанием адреса сектора по независимым линиям 12 управления в программный регулятор 11, который в соответствии с заданной программой охлаждения включает (или выключает) соответствующий каждому сектору испаритель 10. При включении испарителя 10 парожидкостная смесь хладагента по хладоводу 9 подается в канал 8 сектора 4. Энергия хладагента за счет теплопроводности передается ампулам 7 с биоматериалом и охлаждает их с заданной скоростью и до заданной температуры. При достижении заданной температуры замораживания устройство автоматически переходит в режим стабилизации температуры и после окончания программы выключается. Ампулы 7 с биоматериалом переносят в низкотемпературное хранилище, камера 2 отогревается до начальной температуры процесса замораживания, после чего устройство готово к следующему циклу. 5542 \ Упорядник А. Кришталь Замовлення 613 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101