Паковання для біологічного матеріалу та лист, утворений їх з’єднанням

Реферат: Паковання для біологічного матеріалу, що має дві по суті паралельні стінки, з'єднані одна з одною уздовж частини їх периметра і в центральній області. Паковання може бути використане для кріоконсервації біологічного матеріалу. UA 105634 C2 (12) UA 105634 C2 UA 105634 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід належить до паковання для зберігання, транспортування та/або заморожування біологічного матеріалу, такого як сперма або молоки риб. Конкретніше, винахід належить до паковання для кріоконсервації сперматозоїдів, ембріонів або яйцеклітин, одержаних від водних організмів. Традиційно сперму або молоки кріоконсервують у кріогенних соломинках, що є вузькими і тонкими трубками, наприклад, такими як описано в публікаціях EP 0 873 726 A1, EP 0,562,947 A1, US 5,868,178 та US 5,190,880. Основним недоліком цих соломинок є те, що в ці соломинки можна набрати лише невеликі об'єми біологічного матеріалу. Зазвичай у стандартній кріогенній соломинці середнього розміру заморожують 0,5-1,2 мл сперми. Проводилися спроби заморозити 5 мл, а не 1,2 мл, що призвело до різкого зниження успішності запліднення (Lahnsteiner et al., 1997: Aquaculture Research 28, 471-479). Індустрія аквакультури потребує ефективного великомасштабного протоколу кріоконсервації і, переважно, у способі і засобах, які дозволять кріоконсервувати великі кількості сперми. Крім того, загальновизнаний той факт, що крупніші і менш вузькі соломинки не можна використовувати, оскільки вони не можуть забезпечити достатньо рівномірного заморожування вмісту (наприклад, сперми), і це призводить до зниження якості кріоконсервованого матеріалу. У випадку сперми тварин для пакування і подальшого штучного запліднення були запропоновані мішки. Приклад такого мішка описаний в публікаціях US 7150734 і DK/EP 0605406. Проте ці мішки непридатні для кріоконсервації, оскільки їх об'єм дуже великий для того, щоб забезпечити рівномірне заморожування всього вмісту. Метою даного винаходу є забезпечення паковання для біологічного матеріалу, яке має значний об'єм, але яке забезпечує однакову температуру всього вмісту, наприклад - під час заморожування і розморожування. Значний об'єм у контексті даного винаходу залежатиме від типу біологічного матеріалу, він буде різним, наприклад, для різних видів, але повинен складати щонайменше 5 мл. У подальшому описі переваги даного винаходу описані на підставі його використання для заморожування біологічного матеріалу, наприклад - для кріоконсервації, але фахівцеві в даній області техніки буде очевидно, що паковання згідно з даним винаходом можна використовувати і для інших цілей, таких як тривале і короткочасне зберігання і транспортування. Мету даного винаходу досягнуто за рахунок ознак, зазначених у формулі винаходу. Згідно з даним винаходом забезпечене паковання для біологічного матеріалу, яке містить дві по суті паралельні стінки, з'єднані одна з одною уздовж більшої частини їх периметра і щонайменше в центральній області. Біологічним матеріалом є, наприклад, сперма, ембріони, яйцеклітини і т.п. Винахід застосовний, зокрема, для кріоконсервації сперматозоїдів, одержаних від водних організмів. Водним організмом у контексті даного винаходу є будь-який організм, що живе у воді, у якого репродукція здійснюється за допомогою злиття сперматозоїда і яйцеклітини, що походять від самців і самок тварин, відповідно, в даному випадку - яйцеродних, яйцеживородних і живородних організмів. Даний винахід забезпечує паковання чоловічих гамет (сперми), одержаних від морських, анадромних і прісноводих риб. Проте даний винахід не обмежений видами риб, але належить також до інших організмів, що живуть у воді, таких як ракоподібні, серед іншого - краби, омари, лангусти, креветки, раки і вусоногі раки, і молюски, серед іншого черевоногі молюски, такі як морські вушка, головоногі молюски, такі як восьминіг, і двостулкові молюски, такі як гребінці, венерки та устриці. Не обмежуючими прикладами яйцеродних видів риб є, серед іншого, лососеві, такі як сьомга (Salmo salar L) і райдужна форель (Onchorhyncus mykiss), тріскові, такі як атлантична тріска (Gadus morhua) і пікша (Melanogrammus aeglefinus), і цихліди, такі як нільська тиляпія (Oreochromis niloticus niloticus). He обмежуючими прикладами яйцеживородних риб є, серед іншого, пецилієві, такі як гуппі (Роесіііа reticulate), і скватинові, такі як морські янголи (Squatina spp.). He обмежуючими прикладами живородних риб є целаканти (Latimeria chalumnae), гудієві (амеки), ембіотокові (живородні) і пилкозубі акули (сірі акули). Паралельне розташування стінок забезпечує рівномірний розподіл матеріалу, що підлягає заморожуванню. Відстань, що розділяє стінки, визначає товщину шару біологічного матеріалу, тому мала відстань забезпечує тонкий шар біологічного матеріалу і рівномірне замерзання вмісту. Стінки можуть мати будь-яку форму; вони можуть бути прямими або непрямими, тобто хвилястими, за умови, що вони є паралельними і забезпечують рівномірний розподіл тонкого шару, наприклад, сперми/молоків. У одному з варіантів здійснення даного винаходу стінки знаходяться на відстані одна від одної, причому відстань між внутрішніми поверхнями двох стінок дорівнює приблизно 2 мм, наприклад - приблизно 1,1 мм, приблизно 1,0 мм або приблизно 0,95 мм. 1 UA 105634 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відстань, що розділяє стінки, залежить від передбачуваної швидкості охолоджування, від матеріалу, з якого виготовлений пристрій, від ступеня заповнення пристрою і т.п. Відстань може також дорівнювати приблизно 1 або 2 мм. Крім того, при використанні гнучкого матеріалу, який допускає деяке розширення пристрою після замерзання сперми, що міститься в ньому, відстань може варіювати від приблизно 0,95 до 2 мм. Біологічний матеріал, такий як клітини сперми, рівномірно і нещільно розподіляють між стінками пристрою. Відповідно, пристрій згідно з даним винаходом забезпечує однакову температурну криву для усіх клітин сперми, що міститься в даному пристрої, протягом всього періоду заморожування і розморожування. Такий рівномірний і нещільний розподіл і відповідні однакові температурні криві можна також одержати при використанні стандартної кріогенної соломинки, що є вузькою і тонкою трубкою. Проте при використанні стандартної кріогенної соломинки неможливо одержати однакові температурні криві для усіх клітин протягом всього періоду заморожування і розморожування, якщо об'єм соломинки перевищує 0,5 мл. Паковання може мати один або більше отворів. Отвори можуть бути призначені для заповнення паковання за допомогою пристрою для заповнення, застосування всмоктування, дренажу повітря і т.п. Для отвору для заповнення паковання може бути передбачене будь-яке відповідне місце у пакованні. В одному з варіантів здійснення даного винаходу отвір виконаний на периферії паковання, наприклад - на одній з його сторін. До заповнення паковання отвір може перебувати в закритому стані, за рахунок чого запобігається забруднення внутрішньої поверхні/внутрішнього простору паковання і за необхідності забезпечуються стерильні умови. Це може бути здійснене за допомогою зварювання зовнішньої частини отвору під час виробництва паковання. Кінець, який використовується для заповнення пристрою, обрізається безпосередньо перед заповненням пристрою. У одному з варіантів здійснення даного винаходу отвір може займати значну частину поверхні паковання, наприклад - одна зі стінок може бути тимчасово від'єднана/не приєднана до паковання. У цьому випадку отвір закривають після заповнення паковання за допомогою з'єднання другої стінки з першою стінкою, наприклад - за допомогою зварювання. У одному з варіантів здійснення даного винаходу стінки є прямокутними і з'єднані одна з одною уздовж щонайменше трьох сторін, а отвір для заповнення розташований на четвертій стороні. У одному з варіантів здійснення даного винаходу отвір для дренажу повітря розташований на тій же бічній стороні периметра паковання, що й отвір для заповнення паковання. Оскільки форма стінок визначає форму паковання, то в одному з варіантів здійснення даного винаходу стінки мають таку форму, яка сприяє ефективному поводженню, наприклад виконанню процедур кріоконсервації, або тривалому зберіганню в рідкому азоті, наприклад транспортуванню. У одному з варіантів здійснення даного винаходу довжина стінок щонайменше у 15 разів більша, ніж ширина, переважно - приблизно у 12 разів більша, ніж ширина. Стінки можуть, наприклад, мати форму листів. Стінки можуть бути напівжорсткими, тобто мати деяку жорсткість для того, щоб підтримувати паралельність між стінками, але мати і певну гнучкість, щоб біологічний матеріал міг розширюватися. Стінки можуть бути з'єднані одна з одною за допомогою зварювання, наприклад імпульсного зварювання, склеювання, складання або комбінації цих способів. Стінки з'єднують одна з одною щонайменше в центральній області з'єднання, наприклад - за допомогою зварювання. Область з'єднання може бути вузькою ділянкою, наприклад -уздовж центральної лінії/осі стінок, або уздовж декількох ліній. Область з'єднання може також бути утворена декількома точковими з'єднаннями або декількома більш великими областями з'єднання. Якщо паковання відносно велике, то особливо корисно мати більше ніж одну область з'єднання. Якщо стінки мають подовжену форму, то центральна область з'єднання може бути розташована уздовж поздовжньої центральної осі/лінії. Центральна область з'єднання в більшості варіантів здійснення відокремлена від периферії, що забезпечує можливість протікання біологічного матеріалу між периферією і центральною областю з'єднання. У разі декількох областей з'єднання ці області з'єднання можуть бути роздільними, що забезпечує також можливість протікання біологічного матеріалу між областями з'єднання та/або навколо областей з'єднання. Форма і розмір центральної області з'єднання може варіювати залежно від форми і розмірів стінок, а отже - і паковання. Для паковання більшого розміру може знадобитися більша кількість областей з'єднання та/або області з'єднання більшого розміру. З'єднання стінок у цій центральній області забезпечують те, що стінки залишаться паралельними після заповнення 2 UA 105634 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 паковання і під час подальшої обробки паковання, забезпечуючи таким чином рівномірний і нещільний розподіл біологічного матеріалу. Під паралельністю в даному контексті розуміється те, що товщина мало змінюється уздовж всього паковання та/або не перевищує необхідну/бажану товщину. Наприклад, максимальна товщина може складати 1 мм або 2 мм. Відстань між областями з'єднання повинна бути підібрана у відповідності з допустимим збільшенням товщини паковання при його заповненні. У одному з варіантів здійснення даного винаходу відстань між областями з'єднання менше 3 мм або менше 2 мм. Форма і розташування центральної області з'єднання можуть бути також модифіковані з метою спрямування потоку біологічного матеріалу під час заповнення паковання. Наприклад, одна або декілька центральних областей з'єднання, розташованих подовжньо, можуть формувати канали усередині паковання. Такі канали можуть спрямовувати потік біологічного матеріалу за бажаним шляхом, наприклад - для забезпечення повного заповнення паковання або дренажу повітря через отвір для дренажу повітря. У одному з варіантів здійснення даного винаходу пакования містить лійку, розташовану, наприклад, на одній із сторін. Лійка може бути розташована в отворі або замінювати собою отвір, тобто бути отвором. У одному з варіантів здійснення даного винаходу отвір улаштований так, щоб він закривався після заповнення, наприклад - за допомогою імпульсного зварювання. Альтернативно на кінці може бути закривний пристрій, наприклад - пробка. У одному з варіантів здійснення даного винаходу зовнішня товщина пакования в порожньому стані не перевищує приблизно 2,5 мм, краще - 1,3 мм. Матеріал, використовуваний для виготовлення паковання, повинен бути герметичним і непроникним. У одному з варіантів здійснення даного винаходу паковання виготовлене з біосумісного нетоксичного матеріалу харчової якості. Прикладами матеріалів для виготовлення паковання є: поліетилентерефталатгліколь (ПЕТГ), поліетилен (ПЕ), термопластичний поліестер (ПЕТ), полівінілхлорид (ПВХ) або високоміцна іономірна смола (IC), поліетиленгліколь (ПЕГ) та їх комбінації. У одному з варіантів здійснення даного винаходу щонайменше одна зі стінок виготовлена з ПЕТ, а внутрішня поверхня стінок покрита ПЕ. У наступному варіанті здійснення даного винаходу один з листів (стінок) виготовлений з ПЕТ, а інший протилежний лист (стінка) виготовлений з ПЕ, або навпаки. Використання одночасно ПЕТ і ПЕ при виготовленні паковання сприяє закриттю паковання за допомогою імпульсного зварювання після його заповнення біологічним матеріалом. З метою ідентифікації кріогенний пристрій також може бути забезпечений відповідними засобами ідентифікації, такими як комбінації кодів і кольорів, штрих-коди та/або буквеноцифрові коди. Ідентифікаційні маркування або системи, крім того, повинні бути стійкими при тривалому зберіганні, наприклад - у рідкому азоті. У одному з варіантів здійснення даного винаходу декілька паковань з'єднані одне з одним своїми сторонами і розташовані поряд одне з одним, утворюючи таким чином лист паковань. Характеристики кожного з паковань при цьому залишаються такими, як описано вище. Кількість паковань в одному листі паковань може змінюватися залежно від необхідного об'єму або від того, якого типу біологічний матеріал необхідно пакувати. З'єднання паковань може бути виконане в процесі виробництва, наприклад - за допомогою забезпечення двох паралельних плівок, які утворюватимуть стінки паковань, і формування окремих паковань за допомогою виконання зварних швів або інших з'єднань між двома плівками в областях, що створюють сторони і центральну область з'єднання. Також можуть бути передбачені перфорації між окремими пакованнями з метою полегшення розділяння паковань. Після виготовлення паковання згідно з даним винаходом можна стерилізувати, наприклад з використанням гамма-випромінювання, іонізації або інших відповідних способів, добре відомих фахівцям в даній області техніки. Потім паковання пакують так, щоб уникнути їх забруднення. У одному з варіантів здійснення даного винаходу паковання для кріоконсервації біологічного матеріалу заповнюють з використанням наступних операцій: - заповнення біологічним матеріалом простору між двома по суті паралельними стінками, з'єднаними одна з одною уздовж більшої частини їх периметра, через отвір; - закриття отвору. Заповнення біологічним матеріалом простору між стінками може бути здійснене стандартними способами, відомими фахівцям в даній області техніки. Заповнення може здійснюватися вручну, наприклад - оператором, з використанням шприця або канюлі, або 3 UA 105634 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 автоматично. Крім того, заповнення листа паковань краще може здійснюватися за одну операцію. Заповнення всіх індивідуальних паковань може здійснюватися одночасно з використанням автоматичного заповнювального апарата. У одному з варіантів здійснення даного винаходу апарат спрямовує декілька канюль в паковання, і в кожне з них ін'єктується заздалегідь заданий об'єм сперми, наприклад - 5 мл або 7 мл. Потім канюлі видаляють, а отвори закривають, наприклад - за допомогою імпульсного зварювання. Потім лист можна розрізати на окремі паковання перед подальшими маніпуляціями, зберіганням і т.п. У одному з варіантів здійснення даного винаходу біологічний матеріал заливають у простір між паралельними стінками з регульованою швидкістю потоку. Паковання згідно з різними варіантами здійснення даного винаходу також можуть бути заповнені із застосуванням всмоктування з одного кінця і подальшого запечатування цього кінця таким же чином, як у випадку стандартної кріогенної соломинки. Всмоктування може бути також прикладене до одного отвору паковання, тоді як інший отвір використовується для заповнення. Після заповнення біологічним матеріалом паковання запечатують, наприклад - з використанням автогенного термозварювання, на одному або двох кінцях з використанням устаткування, добре відомого фахівцям в даній області техніки, наприклад - за допомогою сплавляння кінця з використанням зварювання, наприклад - ультразвукового зварювання, високочастотного зварювання, контактного зварювання і т.п. Крім того, паковання може бути обладнане закривним пристроєм на кінці, наприклад - пробкою, використовуваною для закупорювання кінців стандартної кріогенної соломинки. В цьому випадку кінець повинен бути модифікований так, щоб він відповідав підходящій пробці. Такі модифікації відомі фахівцям в даній області техніки. Далі винахід буде описаний детальніше на підставі прикладів його здійснення з посиланням на фігури креслень, що додаються. Фігура 1 зображає один з варіантів здійснення даного винаходу, що є листом паковань. Фігура 2 зображає приклад отвору для заповнення паковання згідно з даним винаходом. Фігура 3 зображає інший варіант здійснення паковання згідно з даним винаходом. Фігура 1 зображає один з варіантів здійснення даного винаходу, що є листом 10 паковань, який містить чотири паковання 11 для консервації біологічного матеріалу. Кожне з паковань 11 має дві по суті паралельні стінки 12, 13, з'єднані одна з одною уздовж значної частини їх периметра 14, і має отвір 15 для заповнення паковань. Стінки додатково з'єднані одна з одною в центральній області 16. У даному конкретному варіанті здійснення даного винаходу стінки 12, 13 і, відповідно, паковання 11 є прямокутними і подовженими, а отвір 15 розташований на одній з торцевих сторін 17. Стінки 12, 13 з'єднані уздовж інших трьох сторін 18,19, 20. Центральна область 16 з'єднання в даному варіанті здійснення даного винаходу є протяжною областю, що займає по суті всю довжину уздовж поздовжньої центральної осі паковання. Паковання 11 з'єднані одне з одним уздовж їх поздовжніх сторін 18, 19 і тому розташовані поряд одне з одним. У даному варіанті здійснення даного винаходу між окремими пакованиями 11 є перфорації 21, що забезпечують відокремлення паковань одне від одного до або після заповнення. Фігура 2 детально зображає варіант здійснення отвору 25 в пакованні згідно з даним винаходом. У даному варіанті здійснення даного винаходу отвір 25 має форму лійки 26 для полегшення заповнювання паковання. Фігура 2b є поздовжнім перерізом пристрою і ілюструє профіль паковання уздовж отвору 25, паралельні стінки, між якими є відстань в точках 27 і 28, і центральну область з'єднання 16, де стінки з'єднані, тому відстані між ними немає. Фігура 3 зображає варіант здійснення паковання 30 згідно з даним винаходом. У цьому варіанті здійснення даного винаходу паковання 30 має дві по суті паралельні стінки 31, 32, з'єднані одна з одною уздовж більшої частини їх периметра 33. Паковання 30 має отвір 34 для заповнення паковання і отвір 35 для дренажу повітря, причому ці отвори проходять через зовнішню межу паковання. Паковання 30 має прямокутну форму, і отвір 34 для заповнення паковання і отвір 35 для дренажу повітря розташовані на одному кінці паковання. Стінки 31, 32 з'єднані в центральній області, утвореній двома поздовжніми областями 36 і 37 з'єднання. Поздовжні області 36, 37 з'єднання у цьому варіанті здійснення даного винаходу розташовані паралельно одна одній уздовж довгих сторін периметра 33 паковання, утворюючи, відповідно, три роздільні «канали» 38, 39, 40 в пакованні 30. Поздовжні області з'єднання розташовані зі зсувом щодо положення отворів 34, 35 для заповнення паковання і дренажу повітря, відповідно. Поздовжні області 36, 37 з'єднання є вузькими, так що області стінок, які не з'єднані, більші, ніж загальна область з'єднання. Як приклад, ширина поздовжніх областей 36, 37 з'єднання може 4 UA 105634 C2 5 10 15 дорівнювати ширині з'єднання по периметру, наприклад - 5 мм. Ширина всього паковання може, наприклад, дорівнювати 40-50 мм, а довжина може дорівнювати 300-320 мм. Поздовжні області 36, 37 з'єднання в цьому варіанті здійснення даного винаходу мають трохи різну довжину, довша область з'єднання 36 розташована ближче до отвору 34 для заповнення паковання і підходить ближче до кінця паковання з двома отворами. За рахунок області з'єднання 36, зміщеної управо відносно отвору 34 для заповнення паковання, біологічний матеріал затікає в перший канал 38, а потім в другий 39 і третій 40 канали з іншого кінця паковання. У цьому випадку все повітря, що міститься в пакованні, виштовхується у напрямку до отвору 35 для дренажу повітря, за рахунок чого у пакованні після заповнення взагалі не залишиться або залишиться дуже мало повітря. В інших варіантах здійснення даного винаходу довша область з'єднання може доходити до з'єднаної частини периметра паковання і з'єднуватися з ним, або дві області з'єднання можуть мати однакову довжину. Також можливі інші варіанти здійснення даного винаходу, наприклад, коли отвори розташовані на довгій стороні паковання, а центральними областями з'єднання є декілька поздовжніх областей, паралельних коротким сторонам. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Паковання для біологічного матеріалу, яке має дві по суті паралельні стінки, з'єднані одна з одною уздовж більшої частини по їх периметру і з'єднанні щонайменше в центральній області паковання, причому область з'єднання, область стінок, товщина та периметр виконані такої форми, щоб забезпечити достатню жорсткість стінок, і залишаються паралельними після заповнення, утворюючи щонайменше два канали, причому область з'єднання забезпечує контакт між зазначеними двома паралельними стінками та поздовжніми стінками пакування, та має проходи між торцями паралельних стінок у центральній області та торцевими стінками паковання, які з'єднують канали, а також має щонайменше один отвір, через який паковання може бути заповненим, при цьому дві паралельні стінки розділені відстанню, яка дорівнює або менша за 2,5 мм. 2. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що додатково містить отвір для дренажу повітря. 3. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що його стінки є прямокутними і з'єднані одна з одною уздовж щонайменше трьох сторін, а на четвертій стороні розташований отвір для заповнення паковання. 4. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що стінки мають форму листів, які є напівжорсткими. 5. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що містить лійку, розташовану, наприклад, на одній стороні. 6. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що отвір є лійкою. 7. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що отвір є в закритому стані до заповнення паковання. 8. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що отвір виконаний з можливістю закриття після заповнення паковання, наприклад - з використанням імпульсного зварювання. 9. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що зовнішня товщина паковання не перевищує приблизно 2,4 мм, краще 1,35 мм. 10. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що виготовлене з біосумісного нетоксичного матеріалу, який сумісний з харчовими продуктами. 11. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що виготовлене з поліетилентерефталатгліколю (ПЕТГ), поліетилену, термопластичного поліестеру (ПЕТ), полівінілхлориду (ПВХ) або високоміцної іономерної смоли (IС) або з будь-яких комбінацій цих матеріалів. 12. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що виготовлене з поліетиленгліколю (ПЕГ) або поліетилену (ПЕ). 13. Паковання за п. 1, яке відрізняється тим, що щонайменше одна зі стінок виготовлена з ПЕТ, а внутрішня поверхня стінок покрита ПЕ. 14. Лист, утворений з’єднанням паковань для біологічного матеріалу за п. 1-13, який відрізняється тим, що декілька паковань з’єднані одне з одним їх сторонами і розташовані поряд одне з одним. 5 UA 105634 C2 6 UA 105634 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7