Спосіб роботи заморожувача біологічних об’єктів
Номер патенту: 14589
Опубліковано: 15.05.2006
Автори: Лобинцев Дмитро Валерійович, Гладких Володимир Юрійович, Лобинцева Галина Степанівна, Гладких Юрий Васильович
Формула / Реферат
1. Спосіб роботи заморожувача біологічних об'єктів, у якому контейнери з біологічними об'єктами вставляють у змінну касету, змінну касету для контейнерів з біологічними об'єктами вставляють у пристрій ініціювання кристалоутворення, що містить трубку для пропускання рідкого азоту, із забезпеченням теплового контакту кожного контейнера із трубкою ініціатора кристалоутворення, по трубці ініціатора кристалоутворення протягом короткого періоду пропускають рідкий азот, за допомогою якого здійснюють дозоване охолодження точки теплового контакту кожного контейнера й викликають у цій зоні ініціацію кристалоутворення, який відрізняється тим, що обмежують зону випару рідкого азоту в трубці шляхом створення гідравлічного опору руху рідкого азоту за межами зони контакту трубки ініціатора кристалоутворення з контейнерами.
2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що трубку ініціювання кристалоутворення піддають вібрації з частотою в межах 300-900 Гц.
3. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що вібрацію починають через 3-5 сек. після подачі рідкого азоту в ініціатор кристалоутворення.
4. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що вібрацію здійснюють періодичними імпульсами тривалістю 2-3 секунди.
5. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що кількість імпульсів становить від 1 до 3-х.
6. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що період між імпульсами становить 1-3 секунди.
7. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що забезпечують площу зони контакту трубки ініціатора з поверхнею контейнера в межах 2-3 мм2.
Текст
1. Спосіб роботи заморожувача біологічних об'єктів, у якому контейнери з біологічними об'єктами вставляють у змінну касету, змінну касету для контейнерів з біологічними об'єктами вставляють у пристрій ініціювання кристалоутворення, що містить трубку для пропускання рідкого азоту, із забезпеченням теплового контакту кожного контейнера із трубкою ініціатора кристалоутворення, по трубці ініціатора кристалоутворення протягом короткого періоду пропускають рідкий азот, за допомогою якого здійснюють дозоване охолодження точки теплового контакту кожного контейнера й U 2 (19) 1 3 14589 4 клітині та ушкодження кристалами льоду клітинних Додаткові операції по внесенню кристалів мембран. льоду підвищують імовірність бактеріального заСпосіб передбачає здійснення процесу кріокораження клітинного матеріалу. нсервування в умовах використання великого обВідомий спосіб [патент СРСР №1522005, МПК сягу клітинного матеріалу в одному контейнері. F25D3/10, 1988], у якому замість кристаликів льоду Використання великого обсягу матеріалу підвищує передбачається застосування в кожному контейймовірність випадкової ініціалізації кристалоутвонері для зберігання біологічного матеріалу зони, рення. Також використання великого обсягу кліяка містить проміжний теплоносій, що ініціює протинного матеріалу в одному контейнері підвищує цес кристалоутворення. Зона, яка містить проміжймовірність бактеріального зараження клітинного ний теплоносій, перебуває в тепловому контакті із матеріалу. середовищем, що підлягає криоконсервуванню. Незручно працювати з великими обсягами кліСпосіб роботи заморожувача живих біологічних тинного матеріалу. У більшості випадків немає в об'єктів у контейнерах передбачає застосування наявності цієї кількості суспензії. теплоізольованого корпусу з каналом для введенНизька схоронність: спосіб забезпечує низьку ня холодоагенту, каналами для виведення холосхоронність морфологічної й функціональної повдоагенту, послідовну установку у корпусі змінних ноцінності деконсервованих мієлокариоцитів і кокасет для контейнерів з біооб'єктом таким чином, ммитованих клітин. щоб трубопровід пристрою ініціювання кристалізаВнаслідок великого темпу охолодження здійсції перебував у тепловому контакті із зоною розмінюється різке прискорення процесу кристалоутвощення проміжного теплоносія. Ініціацію кристалоурення, пов'язане з зростом кристалів великого творення здійснюють шляхом пропущення рідкого розміру що призводить до шкідливих наслідків для азоту по додатковому трубопроводі ініціації крисбіологічних об'єктів тому, що різкий ріст кристалів талоутворення. Рідкий азот, що проходить по трупризводить до пошкодження оболонок біологічних бопроводу, охолоджує проміжний теплоносій у мембран. кожному контейнері, а проміжний теплоносій у Зменшення термінів температурної ініціації свою чергу охолоджуючись, охолоджує контактуюохолодження зменшує вплив цієї операції на весь чий з ним біооб'єкт. основний режим охолодження, який за відсутності Використання елемента із проміжним теплонебажаного додаткового впливу забезпечує повіносієм у такому способі частково вирішує проблельний ріст кристалів невеликого розміру які не ми нестабільного теплообміну між додатковим призводять до пошкодження оболонок біологічних теплопроводом і середою що заморожується, за мембран. рахунок забезпечення необхідної кількості й рівня Викладені проблеми частково вирішені в споохолодження проміжного теплоносія. собі криоконсервування [Патент США №5,964,096, При використанні такого способу заморожуМПК С12М003/00, October 12, 1999 або вання витрачається багато холодоагенту й часу на RU2178865] який здійснюють шляхом поетапного завантаження й вивантаження контейнерів з біоозаморожування в присутності криозахисного розб'єктом, тому що кожний контейнер з біооб'єктом чину, при якому суспензію клітин заливають в конзавантажується й вивантажується послідовно один тейнер одноразового використання складної консза іншим. Почерговий процес знімання й перенос трукції, у якому здійснюють ініціалізацію контейнерів з камери в нестандартних судин і сокристалоутворення шляхом внесення зародків ломинок вимагає повної переробки криозаморожульоду в позаклітинний простір, який заповнено вача. криоконсервантом у перфузированій тканині, охоНедоліки даного способу: лодження зазначеної перфузированої тканини, Ініціювання кристалізації в цій камері здійснюотриманої при операції, до криоконсервованого ється складною системою з водною фазою в гелі, стану шляхом заморожування зазначеної тканини що вимагає великої кількості рідкого азоту, що йде при невеликій швидкості заморожування до темв атмосферу. ператури, що становить щонайменше приблизно Використання проміжного теплоносія істотно впливає на процес і швидкість охолодження й по70 С. довжує процес заморожування. Такий спосіб, як і попередній, прийнятний для Відомий спосіб, у якому ініціювання кристалобільших обсягів клітинного матеріалу утворення здійснюється шляхом захоложування Недоліком способу є його висока трудоміст(занурення в азот на кілька секунд) металевого кість при роботі з більшими групами контейнерів стрижня, вставленого всередину контейнера, в малого обсягу, у які важко внести кристалики льоякому заморожується об'єкт [А.С. СРСР ду. А в деяких випадках, при використанні як кон№1402781, МПК F25D3/00, дата публікації тейнерів - соломинок (трубок малого діаметра), 15.06.1988 г]. наприклад при заморожуванні сперми, внести всеНедоліком зазначеного способу є те, що метаредину трубки малого діаметру кристалик льоду левий стрижень не може бути закріплений гермедосить проблематично. тично в днищі контейнера, у результаті чого відбуПроцес внесення кристаликів льоду в групу вається його розгерметизація й порушення контейнерів малого об'єму забирає значний час, стерильності матеріалу. Крім того, така конструкпротягом якого припиняється й порушується проція контейнера ускладнює зберігання матеріалу в цес охолодження. Збільшується тривалість усього низькотемпературному банку, штирі, що стирчать, процесу криоконсервування. збільшують висоту контейнера й для зберігання потрібні ячейки більшого обсягу, що зменшує кіль 5 14589 6 кість зразків, які можуть бути розміщені в одне активною й може здійснити бактеріальне зараженсховище. ня середовища в контейнері. Спосіб роботи заморожувача біологічних об'єСпосіб роботи заморожувача біологічних об'єктів [патент СРСР №1097875, МПК F25D3/10, дата ктів [Авторське свідоцтво СРСР №1440137, МПК публікації 1984.02.18] у якому контейнери з біооF25D3/10, 1987] у якому контейнери з біооб'єктами б'єктами вставляють у змінну касету, у вигляді вставляють у змінну касету, змінну касету для конкювети з виїмками для контейнерів з біооб'єктами, тейнерів з біооб'єктами вставляють у пристрій ініконтейнери з біооб'єктами вставляють у виїмки ціювання кристалізації, по трубці, у пристрій ввокювети, із забезпеченням герметичного контакту дять рідкий азот, що завдяки контакту кожного з між стінками контейнерів і поверхнею виїмок, кюконтейнерів із цією трубкою, через яку короткий вету вставляють у пристрій ініціювання кристаліперіод пропускають рідкий азот, здійснюється кразації, по трубці, на дно кювети наливають рідкий пкове охолодження кожного контейнера, що виазот, який завдяки конструкції пристрою подають кликає в цій зоні ініціалізацію кристалоутворення. на верхню частину поверхні контейнерів, частина Недоліком такого способу роботи заморожуповерхні контейнерів заливається рідким азотом, вача біологічних об'єктів є те, що при проходженні що, охолоджуючи частину поверхні контейнера рідкого азоту через охолоджувальну трубку він різко охолоджує біооб'єкт, викликаючи в цій зоні скидається в атмосферу і внаслідок цього по всій ініціалізацію кристалоутворення. Після контакту з довжині охолоджувальної трубки розповсюджуєтьповерхнею контейнера рідкий азот самопливом ся перепад тиску між тиском у сосуді з рідким азозливається із зони заморожування. том, з якого він подається, та атмосферним тисНедоліки способу: ком. Внаслідок зниження тиску по трубці в окремих При заморожуванні клітинних суспензій з низьїї зонах відбувається випарювання рідкого азоту й надалі по трубці йде суміш пара і рідини. Оскільки кою (0,5-2 /хв) швидкістю клітини осаджуються на крапки кипіння азоту й зони контакту газової фази дно контейнера, виникнення кристала у верхній з поверхнею трубки в зоні контакту з контейнером частині контейнера приведе до виморожуваня воз біооб'єктом неможливо передбачити, відбуваєтьди й виникнення в нижній частині контейнера в ся різний рівень охолодження різних контейнерів. місці скупчення клітин підвищеної концентрації Для одних контейнерів цей рівень охолодження солей і криопротектора, що викличе загибель клівиявляється достатнім для утворення початкових тин. кристалів. Для інших він виявляється недостатнім і Відомий спосіб роботи заморожувача біологічпроцес кріоконсервації порушується, що призвоних об'єктів [патент Росії №2149313, МПК дить до низького рівню схоронності біооб'єктів. F25D3/10, дата публікації 2000.05.20] у якому конВнаслідок того, що рідкий азот, що прокочутейнери з біооб'єктами вставляють у змінну касеється через охолоджувальну трубку, скидається в ту, змінну касету для контейнерів з біооб'єктом атмосферу по всій довжині охолоджувальної трубвставляють у пристрій ініціювання кристалізації, по ки розповсюджується перепад тиску між тиском у трубці у пристрій вводять рідкий азот, який завдясосуді з рідким азотом, з якого він подається та ки конструкції пристрою подають на нижню частиатмосферним тиском. Внаслідок складного профіну поверхні контейнерів, частина поверхні контейлю охолоджувальної трубки, що має велику кільнерів заливається рідким азотом, що, кість вигинів, при прокачуванні через неї рідкого охолоджуючи частину поверхні контейнера, різко азоту його тиск на окремих ділянках падає нерівохолоджує в цій зоні біооб'єкт, викликаючи ініціаліномірно. Мають місце окремі ділянки кипіння цього зацію кристалоутворення. зрідженого газу. На ділянках скіпання, внаслідок У зазначених способах забезпечується стабінаявності газоподібної фази, різко зменшується льний теплообмін між середовищем, яке ініціююче коефіцієнт теплопередачі й відповідно інтенсивзаморожування й середовищем, що заморожуєтьність охолодження стінки трубки, що призводить ся. Однак, у зв'язку з великою поверхнею безпоседо нерівномірного охолодження контейнеру з ріреднього контакту рідкого азоту з контейнером із диною яка контактує з цією трубкою й у якої ініціюбіооб'єктом, що заморожується, більшим обсягом ється процес кристалізації. Внаслідок цього в часрідкого азоту в кюветі або в заморожувачі, а також тині контейнерів не забезпечується ініціалізація неможливістю швидкого зливу рідкого азоту відбукристалоутворення. Намагання подолати цю провається надмірне переохолодження контейнера з блему шляхом подовження процесу прокачування біооб'єктом, що крім ініціації процесу кристалоутрідкого азоту призводить до шкідливого переоховорення істотно переохолоджує середовище в лодження контейнера з рідиною в якій вже відбувконтейнері, що викликає порушення темпів охолося процес ініціалізації кристалоутворення й додатдження біооб'єкта, невизначеним образом збількове переохолодження веде до порушенню шує темп охолодження, що погіршує життєздатпроцесу заморожування, що призводить до руйнаність охолоджуваного біооб'єкта. ції біологічних об'єктів в охолоджувальній рідині. Крім цього безпосередній контакт рідкого азоту Завданням корисної моделі є створення споз контейнером погіршує умови забезпечення стесобу роботи заморожувача біологічних об'єктів, у рильності, оскільки рідкий азот, у процесі одерякому за рахунок застосування нових дій границь у жання й при протіканні по різних технологічних руслі їхнього застосування забезпечується гаранзонах його використання не забезпечує придутоване ініціювання кристалоутворення в кожному шення бактеріальної мікрофлори, а лише замороконтейнері з біооб'єктом. жує її й у наслідок залишає в замороженому стані Для вирішення цього завдання спосіб роботи на поверхні контейнерів, при цьому при розморозаморожувача біологічних об'єктів передбачає жуванні контейнера ця мікрофлора стає біологічно 7 14589 8 вставку контейнерів з біологічними об'єктами у В окремих варіантах реалізації Способу робозмінну касету, змінну касету для контейнерів з біоти заморожувача біологічних об'єктів кількість імлогічними об'єктами вставляють у пристрій ініціюпульсів становить від 1 до 3-х. вання кристалоутворення, що містить трубку для Внаслідок застосування цих ознак додатково пропуску рідкого азоту, із забезпеченням тепловозменшується вібраційний вплив на біологічні об'єкго контакту кожного контейнера із трубкою ініціати, що заморожуються. тора кристалоутворення, по трубці ініціатора крисВ окремих варіантах реалізації Способу роботалоутворення протягом короткого періоду ти заморожувача біологічних об'єктів період, між пропускають рідкий азот, за допомогою якого здійімпульсами становить 1-3 секунди. снюють дозоване охолодження крапки теплового Внаслідок застосування цих ознак мінімізуєтьконтакту кожного контейнера й викликають у цій ся вібраційний вплив на біологічні об'єкти, що зазоні ініціацію кристалоутворення. морожуються. Новим у способі є те, що обмежують зону виВ окремих варіантах реалізації Способу робопару рідкого азоту в трубці шляхом створення гідти заморожувача біологічних об'єктів забезпечуравлічного опору руху рідкого азоту за межами ють площу зони контакту трубки ініціатора з повезони контакту трубки ініціатора кристалоутворення рхнею контейнера в межах 2-3мм2. з контейнерами. Внаслідок емпіричного підбору оптимального Внаслідок цього основний перепад тиску пеінтервалу площі теплового контакту тепловий реміщується з зони розміщення контейнерів з розвплив цього процесу обмежується ініціюванням чинами з біологічним об'єктом (рідиною) на кінцеву кристалоутворення і не впливає на наступні тепділянку трубки через яку прокачують рідкий азот і лові режими процесу замороження. відповідно зона кипіння гарантовано переноситься Спосіб роботи заморожувача біологічних об'єв зону розміщення елементу що забезпечує зазнактів перевіряли на прикладах використання при чений гідравлічний опір. Відсутність ділянок скізаморожуванні стовбурових гемопоетичних клітин пання в зоні контакту охолоджувальної трубки інікордової (пуповинної) крові як з застосуванням ціатора кристалоутворення з контейнером з пропонованого способу, так і з застосуванням вібіологічним об'єктом в якому ініціюється кристалодомих рішень. утворення забезпечує однакові умови теплопереНа Фіг.1 наведена Схема пристрою заморожудачі в точці охолодження для всіх контейнерів. вача на якому здійснювали запропонований споЗабезпечення однакових умов теплопередачі досіб. В Таблиці 1. наведено приклади дослідження зволяє зменшити термін процесу охолодження для залежності кількості життєздатності клітокініціалізації кристалоутворення до мінімально доспопередників гемопоезу від величини переохолотатнього для цього інтервалу. дження при заморожуванні у відомих рішеннях без Відсутність гарантованого ініціювання процесу ініціації кристалоутворення (сидингу), в Таблиці 2 кристалоутворення конкретно в кожному контейприклади дослідження залежності життєздатності нері неприпустимо для біологічного матеріалу, що кліток від температури переохолодження при сиє унікальним, і може бути отриманий тільки раз у дингу кристалоутворення за допомогою трубки у житті (наприклад аутологічна кордова кров при відомих рішеннях, а в Таблиці 3 приклади режимів народженні дитини), від схоронності якої часом роботи заморожувача біологічних об'єктів за спозалежить життя людини (трансплантація криоконсобом. сервованих стовбурних клітин після високодозовоНа схемі пристрою заморожувача Фіг.1. на го опромінення онкологічних хворих). якому здійснювали приклади виконання запропоВ окремих варіантах реалізації Способу робонований спосіб (відповідно до Таблиці 3) зображети заморожувача біологічних об'єктів трубку ініціюно камеру охолодження 1 програмного заморожування кристалоутворення піддають вібрації з часвача в якій вмонтовані три паралельні трубки тотою в межах 300-900гц. (ініціації кристалоутворення або сідингу) 2, з'єднані Внаслідок цих дій підвищується рівномірність в спільний вхід і вихід. До спільного входу приєдкристалоутворення у всіх контейнерах, що контакнано також трубку 3 забезпечення охолодження тують з трубкою ініціювання кристалоутворення. камери, яка за допомогою вентилятора 4 забезпеВ окремих варіантах реалізації Способу робочує рівномірність припливу охолодженого повітря ти заморожувача біологічних об'єктів вібрацію пов камеру 1. Спільний вхід зазначених трубок з'єдчинають через 3-5сек. після подачі рідкого азоту в нано за допомогою трубки 5 з сосудом Дюару 6 з трубку ініціатора кристалоутворення. якого подається зріджений азот по трубках 2 та 3 Внаслідок цього вібраційний вплив здійснюдо камери заморожувача. За межами камери на ється в період, коли рідина у зоні теплового контавиході трубок 2 та 3 встановлюються Клапани 7 і 8 кту достатньо охолодилася для забезпечення яки керуються програмою, що контролює темперапроцесу кристалізації. туру в камері 1 заморожувача та ініціює кристалоВ окремих варіантах реалізації Способу робоутворення. На трубці 2 поза межами камери 1 доти заморожувача біологічних об'єктів вібрацію датково встановлено пристрій 9, що створює здійснюють періодичними імпульсами тривалістю необхідний рівень гідравлічного опору рухові рід2-3 секунди. кого азоту. До поверхні трубки 2 також приєднано Внаслідок застосування цих ознак зменшуєтьприлад 10, що здійснює подачу механічних колися вібраційний вплив на біологічні об'єкти, що завань на трубки, яки ініціюють процес кристалізації. морожуються. Всередині камери розміщено Контейнери 11 із клітинами які заморожуються. 9 14589 10 Процес охолодження здійснюється таким чигенератора й подавали сигнал його на обмотку ном. З сосуду Дьюара 6 по трубках 5, 3 та 2 подаелектродинаміка через програмне реле часу. Конється зріджений азот, за допомогою якого забезтроль за процесом заморожування робили за допечуються теплові умови охолодження. В камеру помогою термопари, встановленої в одному з конохолодження 1 встановлюється касета з контейтейнерів. Життєздатність клітин визначали нерами 11 з клітинами таким чином, щоби забезшляхом культивування розморожених клітин у печувався контакт поверхні кожного контейнера з двошаровому агаровому середовищі. Відсоток поверхнею трубки 2. Щільність контакту та певну підраховували стосовно контролю (його приймали його площу забезпечували за допомогою додаткоза 100%), контролем слугували клітини до замового важелю під впливом якого створювався щільрожування, що утворили в культурі колонії на 10 ний контакт поверхні поліетиленової контейнера із добу культивування. трубкою 2. У місці контакту контейнерів із трубкою Розморожування клітин виконували у водяній на трубці робили невеликі заглибини розміром лазні (+37-+40 С) до появи рідкої фази в контей1,5 2,0мм шляхом випилювання металу на глибинері. Розморожені клітини культивували у двошану 0,2мм. Площу контакту визначували нанесенровому агаровому середовищі протягом 10 днів. ням барвника на трубку в зоні контакту й по площі [Грищенко В.Й., Лобынцева Г.З, Вотякова И.А., фарбування ампули цим барвником визначали Шерешков С.И. Гемопоетичні клітини ембріональплощу контакту в прикладі. Після попереднього ної печінки (Ембриогенез, трансплантація, криокоохолодження відповідно до прикладу здійснювали нсервирование)//Київ. Наукова думка. -1987.- 225 ініціювання кристалоутворення (сідінг) поданням с.)]. рідкого азоту у трубку 2 та подачею механічних Додатково до запропонованого проводили доколивань на трубку за допомогою пристрою 10. слідження залежності кількості життєздатності кліМеханічні коливання створювали забезпечуючи ток-попередників гемопоезу від величини переомеханічний контакт трубки через проміжний елехолодження при заморожуванні у відомих мент (тягу) з мембраною електродинаміка (потужрішеннях без ініціації кристалоутворення (сидинність 250 міліватів). Частоту коливань його мемгу), приклади яких наведено в Таблиці 1. брани формували за допомогою сигнал генератоТаблиця 1. Залежність кількості життєздатності кліток-попередників гемопоезу від величини переохолодження при заморожуванні без сидингу Температура, С Контейнери №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 Контроль Тривалість Температура крис- Величи на перео- Кінцева темКОЕ-ГМ сідингу талоутворення, С холодження. С пература, С на 105 клітин в агарі -2,2 -2,2 0 -196 135 -4,8 -2,2 2,6 -196 3 -7,0 -2,4 4,6 -196 9 -8,0 -2,4 5,6 -196 7 -7 2,4 4,6 -196 8 -9,0 -2,4 7,6 -196 3 -3,0 -2,4 0,4 -196 11 -11,0 -2,4 8,6 -196 9 -8,0 -2,4 5,6 -196 7 137 У ка- У зразмері ку -7 -10 -12 -13 -11 -14 -8 -16 -13 Життєздатність Як видно з отриманих результатів, якщо заморожування відбувається без ініціювання, переохолодження досягає величини 3-8,6 С, у результаті чого виділяється схована теплота кристалоутворення, що приводить до загибелі клітин. Життєздатність колонієформуючих одиниць стовбурних кровотворних клітин дуже сильно залежить від температури переохолодження при заморожуванні без ініціювання процесу кристалоутворення. При величині переохолодження порядку 8,6 С життєздатність клітин становить 6,5% стосовно контролю. Якщо заморожування відбувається без ініціювання, виникає неконтрольований процес переохолодження порядку 3-8,6 С, у результаті % 98 2,2 6,5 5,1 5,8 2,2 8,0 6,5 5,1 100 чого виділяється схована теплота кристалоутворення, що приводить до загибелі клітин. В наступній групі прикладів при проведенні процесу охолодження стовбурних кровотворних клітин кордової крові з 5% змістом криопротектора диметилсульфоксиду (ДМСО) зі швидкістю 1 С за 1хв. для виключення переохолодження ініціювання кристалізації здійснювали з допомогою встановленої в камері заморожування вигнутої трубки діаметром 0,5см, по якій при температурі кристалізації -2,8 С (установленої експериментальним шляхом для 5% розчину ДМСО із суспензією клітин) подавали автоматично рідкий азот із судини Дьюара, відповідно до закладеної в комп'ютер 11 14589 12 програми заморожування. Оптимальний режим процесу кристалізації [патент Росії №2233589]. У наступного процесу заморожування кровотворних кожному контейнері із клітинами перебувала терклітин людини загальновідомий і був розроблений мопара, по якій реєстрували й записували на терраніше з урахуванням обов'язкового ініціювання мограмі протікання процесу заморожування. Таблиця 2 Залежність життєздатності кліток від температури переохолодження при сидингу кристалоутворення за допомогою трубки Температура, С Тривалість Контейнери в ка- в об мері разці С С №1 №2 №3 №4 №6 №7 №8 №9 Контроль -6,9 -6,9 -6,9 -6,5 -6,9 -6,6 -6,7 -6,7 -2,0 -1,9 -1,6 -2,0 -2,0 -1,5 -1,9 -2,0 КОЕГМ Кінцева теВеличина переона105 мпература сідингу, Мінімальна % клітин холодження С сек. С після сіди- Кристалоутворення в нгу агарі 30 -2,1 -1,8 0,3 -196°С 108 95 30 -2,4 -1,9 0,5 -196°С 110 96 30 -1,8 -4,0 2,0 -196°С 58 51 зо -2,4 -2,4 0 -196°С 112 98 25 -2,7 -2,4 0,3 -196°С 110 96 25 -2,4 -2,0 0,4 -19б°С 108 95 25 -2,2 -1,9 0,3 -196°С 112 98 30 -1,6 -5,8 3,8 -196°С 42 37 114 100 Температура, С При ініціюванні процесу кристалоутворення за допомогою трубки (табл.2), відповідно до прототипу, процес зародження кристалів льоду відбувається в кожному контейнері із клітинами порізному: при переохолодженні порядку 0-0,5 С (контейнери №1, 2, 4, 5, 6, 7, 8) життєздатність клітин висока (98-95%), у контейнерах, де виникають потоки, що описані вище, в місці контакту не відбувається зародження кристалів льоду, виникає переохолодження й, як наслідок, - загибель майже 50-60% клітин (контейнери №3 і №9). В Таблиці 3 наведені Приклади 1, 2 ілюструють кріоконсервування гемопоетичних клітин пуповинної крові яку здійснювали без застосування способу роботи заморожувана, приклади 3-21 кріоконсервування гемопоетичних клітин пуповинної крові здійснювали з застосуванням пропонованого способу роботи заморожувача. У Прикладах 1, 2 Таблиці 3 кріоконсервування гемопоетичних клітин пуповинної крові здійснюва ли в кріотубах об'ємом 1,8 мол (Nunc Cryoline System) до температури -80 С відповідно до розробленому нами режиму з виключенням режиму ініціації кристалоутворення (сидинга) [Патент України № 49759]. Заморожування здійснювали на програмному заморожувачі, що дозволяє виконати заданий режим кріоконсервування. У кожному контейнері із клітками була термопара, по якій реєстрували й записували на термограмі протікання процесу заморожування. При здійсненні процесу охолодження кровотворних кліток кордової крові за способом, що заявляється (приклади 3-21, Таблиці 3), замороження здійснювалося в теплообмінній камері програмного заморожувача, переустаткованої додатковими пристроями (Фіг.1), що забезпечують виконання режимних умов впливу, наведених у Таблиці 3. Таблиця 3 № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Тривалість Частота процесу вібрації ініціації 35 30 25 23 20 25 23 20 25 23 20 25 300 600 900 300 600 900 300 600 900 300 Початок вібрації 3 4 5 5 4 3 4 5 3 4 Кількість Період ім- Період про- Поверхня імпульсів пульсів міжків контакту 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2,5 3 2 2,5 3 2 2,5 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 2,5 3 2 2,5 3 2 2,5 3 2 Життєздатність клітин КОЕ-ГМ на % 105 9 6,5 7 5,1 108 95 110 96 105 93 112 98 110 96 108 95 112 98 108 95 110 96 100 91 13 14589 14 Продовження таблиці 3 № 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. Тривалість Частота процесу вібрації ініціації 23 20 25 23 20 25 23 20 25 450 900 300 700 900 300 700 900 300 Початок вібрації 5 3 4 5 3 4 5 3 4 Кількість Період ім- Період про- Поверхня імпульсів пульсів міжків контакту 2 3 1 2 3 1 2 3 1 Як видно з наведених у Таблиці 3 даних, життєздатність клітин у всіх контейнерах була високою (від 91 до 98%), у той час, як при заморожуванні з виключеними пристосуваннями ініціації процесу кристалоутворення - становила 5-6% (приклад 1, 2). Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 2 2,5 3 2 2 2,5 2 2,5 3 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2,5 3 2 2,5 3 2 2,5 3 2 Життєздатність клітин КОЕ-ГМ на % 105 112 98 110 96 108 95 112 98 112 98 110 96 108 95 112 98 108 95 Таким чином, з наведених у таблиці даних видно, що обрані експериментальне режими способу роботи заморожувача дозволяють одержати стабільне ініціювання кристалоутворення, що забезпечує високий відсоток життєздатності гемопоетичних клітин у кожному контейнері, включеному в цикл заморожування. Підписне Тираж 26 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod of operatio of biological objects freezer
Автори англійськоюLobyntseva Halyna Stepanivna, Hladkykh Volodymyr Yuriiovych
Назва патенту російськоюСпособ работы замораживателя биологических объектов
Автори російськоюЛобинцева Галина Степановна, Гладких Владимир Юрьевич
МПК / Мітки
МПК: F25D 17/00, A01N 1/02
Мітки: роботи, біологічних, заморожувача, спосіб, об'єктів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-14589-sposib-roboti-zamorozhuvacha-biologichnikh-obehktiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб роботи заморожувача біологічних об’єктів</a>
Попередній патент: Агрегат для одержання базальтоволокнистого матеріалу
Наступний патент: Шиберний регулюючий пристрій
Випадковий патент: Установка для буріння свердловин