Устройство для ступенчатого замораживания биологического материала

 

Изобретение относится к криобиологическому оборудованию, а именно к устройствам для ступенчатого замораживания биологического материала. Цель изобретения - обеспечение более равномерного замораживания биоматериала при снижении расхода хладагента. В горловину сосуда 1 Дьюара вводят, теплораспределительный стакан , в который посредством держателя 11 помещают К9нтейнер 12 с биома

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) б !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4220451/28-13 (22) 03.04.87 (46) 07.09.88. Вюл. 9 33 (71) Украинский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии (72) Г.А. Красников, Б.Т. Стегний. и В.Н. Шинкаренко . (53) 621.565 (088.8) (56) Пушкарь И.С. и др. Актуальные проблемы криобиологии. - Киев,:

Наукова думка, 1981, с. 481-491.

Авторское свидетельство СССР

У 1303796, кл. F 25 D 3/10, 1985. (5D4 Р 25 D 3/10 С 12 N 5/10 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЗА ИОРАЖИВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к криобиологическому оборудованию, в именно к устройствам для ступенчатого замораживания биологического материала.

Цель изобретения — обеспечение более равномерного замораживания биоматериала при снижении расхода хладагента. В горловину сосуда 1 Дьюара вводят теплораспределительный стакан, в который посредством держателя 11 помещают контейнер 12 с биома1421954

:териалом. Входное отверстие сосуда

1 Дьюара закрывают пробкой 14, при этом нижний конец ее сквозной труб.ки 15 вводят в канал сетчатой трубки 28 контейнера 12. Верхнюю часть держателя 11 отвинчивают, а на верхнюю часть трубки 15 надевают уплотняющую манжету 18 и прижимают ее к верхней поверхности пробки 14 посредством гайки 16 с шайбой. Далее включают электронагреватель. Образующиеся при кипении жидкого хладагента пары поступают в. открытые концы трубок теплораспределительного стакана, а затем через отверстия 9 по их длине и в наружных стенках контейнера 12 подводятся к биоматериалу. Пройдя полость контейнера 12, газообразный хладагент через отверстия в сетчатой трубке 28 контейнера

12 и сквозной трубке 15 пробки 14

Изобретение относится к криобиологическому оборудованию, а именно к устройствам для ступенчатого замораживания биологического материала.

Цель изобретения — обеспечение более равномерного замораживания биоматериала при снижении расхода хладагента.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 — верхняя часть устройства, разрез; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4— пробка, вид сверху. 15 !

Устройство для ступенчатого замораживания биологического материала .содержит сосуд Дьюара 1, внутренняя емкость 2 которого над уровнем жид" кого азота используется как объем 20 для накопления паров жидкого Азота, теплораспределительный стакан 3, размещенный в горловине сосуда Дьюара 1 на опорных выступах 4 с возможностью вращения и состоящий иэ двух полукруглых створок 5, шарнирно соединенных общей осью 6 и пружиной

7. Стенки створок 5 со .тоят из замкнутых в верхней част. и открытых

1 выходит через наружнюю ее часть в окружающую среду. Движение охлажденного газа в другом направлении и утечка его предупреждаются пробкой 14 и уплотняющей манжетой 18.

Интенсивность охлаждения биоматериала на разных уровнях контейнера 12 регулируется посредством заслонки

20. После охлаждения биоматериала до заданной температуры снимают уплотняющую манжету 18, навинчивают верхнюю часть держателя 11, вынимают пробку 14 и опускают контейнер

12 в жидкий хладагент. Повесив контейнер 12 крючком держателя 11 за край вхЬдного отверстия сосуда 1

Дьюара, поворачивают теплораспределительный стакан в новое положение, вводят в него новый контейнер 12 с биоматериалом и повторяют процедуру его замораживания. 4 ил.

1 внизу трубок 8, имеющих на стенках по их длине отверстия 9, обращенные к оси стакана. Иежпу .свободными краями створок 5 образуется зазор

10, по которому свободно перемещает" ся держатель 11 контейнера 12 при опускании его в жидкий азот, причем корпус контейнера 12 выполнен перфорированным, а держатель 11 имеет разъем 13.

Горловина сосуда Дьюара 1 при работе устройства закрывается специальной пробкой 14, через центральную часть которой проходит центральная сквозная (перфорированная) трубка

15 . Наружный ее конец имеет нарезку для гайки 16, прижимающей с помощью разрезной шайбы 17 края уплотняющей манжеты 18 к пробке 14 и к наружной поверхности горловины сосуда 1. Внутренняя часть сквозной трубки 15 имеет выполненные по длине ее стенки отверстия 19. Учитывая возможность нерав номерного поступления газообразного азота в разные по высоте расположения участки контейнера 12 с биоматериалом в зависимости от характера его укладки, в сквозной трубке 15 размещена

1421954 подвижная цилиндрическая заслонка 20 с выходящей наружу рукояткой 21. Нижняя часть пробки 14 образует ступенчатое сужение, входящее в верхнюю часть стакана 3 и закрывающее его.

В пробке 14 выполнена секторная прорезь 22 в форме сектора со стяжной защелкой 23, обеспечивающей сжатие секторной прорези 22 вокруг держателя 11, введенного в устройство контейнера 12, и предотвращение тем самым утечки охлажденного газа. В пробке 14 выполнены также обжимные канавки 24 для создания уплотнения вокруг держателей 11, навешенных на горловину хранящихся в сосуде Дьюара

1 контейнеров 12 с биоматериалом. На внутренней поверхности прорези 22 имеются обжимные канавки 25, выполненные с расширением в верхней части.

Эти расширения при смыкании створок образуют цилиндрическое углубление

26, обеспечивающее возможность соединения разъемных концов держателя

1 1 на уровне верхней поверхности пробки 14. Свободные от держателей

11 канавки 25 закрыты теплоизолирующими стерженьками.

Для образования необходимых количеств газообразного хладагента в жид- кий азот криогенной емкости введен регулируемый электронагревательный элемент 27. С целью облегчения работы с контейнером 12, заполненным биоматериалом, в средней его части с диаметром большим диаметра центральной трубки 15 пробки вставлена сетчатая трубка 28; крепящаяся .к дну контейнера 12.

Устройство работает следующим о6-,40 разом.

В горловину сосуда Дьюара 1 вводится теплораспределительный стакан

3, в который для замораживания био-материала посредством держателя 11 помещают контейнер t2. Подпружиненные створки 5 стакана 3 при введении контейнера 12 благодаря имеющимся скосам трубок 8 несколько раздвигаются, прижимая и удерживая контейнер

12 в необходимом положении. Последний вводят в теплораспределительный стакан 3 так, чтобы держатель 11 на-. ходился против зазора 10, образованного свободными краями створок 5. 55

Входное отверстие сосуда Дьюара закрывают пробкой 14, при этом ориентируют ее таким образом, чтобы держатель 11 вошел в секторную прорезь

22, а разъем 13 располагался в цилиндрическом углублении 26 обжимной канавки 25. Одновременно нижний конец сквозной трубки 15 вводят в канал сетчатой трубки 28 контейнера 12.

В этом положении держатель 11 фиксируют, замыкая секторную прорезь 22 (стяжной защелкой 23, затем верхнюю часть держателя 11 отвинчивают. Свободные от держателей 11 обжимные канавки пробки 14 закрывают теплоизолирующими стерженьками. На верхнюючасть сквозной трубки 15 одевают уплотняющую манжету 18, которую прижимают к наружной части пробки 14 с помощью разрезной шайбы 17 и гайки 16.

Для осуществления охлаждения биоматериала включают электронагревательный элемент 27. Образующийся при кипении жидкого азота газообразный хладагент накапливается в свободном пространстве полости сосуда 1 Дьюара, движет"я в открытые концы трубок 8 теплораспределительного стакана 3, а через отверстия 9 по их длине и в наружных стенках контейнера 12 газообразный хладагент поступает к биоматериалу на всех уровнях контейнера 1-2 ° Охлаждение осуществляется не только протекающим между образцами биоматериала газообразным азотом, но и эа счет. охлаждаемьж этим же потоком хладагента стенок теплораспределительного стакана 3, который выполняет одновременно функцию теплообменника.

Пройдя через биоматериал, газообразный азот далее через отверстия в сетчатой трубке 28 контейнера и сквозной трубке 15 пробки 14 выходит через наружную ее часть в окружающую среду. Движение охлажденного газа в другом направлении и утечка его предупреждается пробкой 14 и уплотняющей манжетой 18. Интенсивность охлаждения на разных уровнях контейнера регулируется заслонкой 20 ° В случае необходимости усиления охлаждения в определенном участке контейнера 12 заслонка 20 устанавливается так, чтобы на уровне этого участка были открыты отверстия 19 в сквозной трубке 15 для свободного движения хладагента, что обеспечивает преимущественное посту-. пление отбора тепла. При частичном заполнении контейнера заслонка 20 устанавливается на уровне участка, 1421954,свободного от биоматериала, что способствует движению хладагента в направлении зоны, содержащей биоматериал.

После охлаждения биоматериала до заданной температуры снимают уплотняющую манжету 18, навинчивают верхнюю часть держателя 11, открывают стяжную защелку 23, вынимают пробку

14 и опускают контейнер 12 в жидкий 0 азот, проводя держатель контейнера

12 через зазор 10 в теплораспределительном стакане 3. Повесив контейнеры 12 крючком держателя 11 за край входного отверстия сосуда Дьюара поворачивают теплораспределительный стакан 3 и, не вынимая его из горловины, располагают так, чтобы зазор 10 в теплораспределительном стакане 3 бып ориентирован на свободный от на- .вешанных контейнеров 12 участок горловины. После установки теплораспреде лительного стакана 3 вводят новый контейнер 12 и процедуру эамораживаны- . проводят так, как это описано выше.

Предлагаемое устройство позволяет без специальных приспособлений, поль эуясь промыпшенными конструкциями криобиологических сосудов Дьюара, осуществлять равномерное заморажива- ние биологических объектов и последовательное охлаждение серии контейнеров без извлечения биоматериала и охлаждающего узла устройства из сосуда Дьюара, и улучшить использование хладагента. формула и э о б р е т е н и я

Устройство для ступенчатого замораживания биологического материала, включающее сосуд Дьюара, установленный в его горловине теплораспределительный стакан для размещения в нем контейнера с биоматериалом и расположенный в полости сосуда Дьюара регулируемый электронагревательный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения более равномерного замораживания биоматериала при снижении расхода хладагента, оно снабжено пробкой для горловины сосуда Дьюара и съемной уплотняющей манжетой, при этом теплораспределительный стакан выполнен в виде двух шарнирно соединенных и подпружиненных полуцилиндрических створок с зазором между их краями, образован"ных вертикальными, замкнутыми в своей верхней части трубками, на стенках которых, обращенных к оси стакана по всей длине, выполнены отверстия, про", ка имеет закрепленную по ее центру сквозную перфорированную трубку с размещенной в ней цилиндрической заслонкой и прорезь в форме сектора с защелкой, причем корпус контейнера выполнен перфорированным, а к его дну по центру прикреплена сетчатая трубка с диаметром, большим диаметра центральной трубки пробки, при этом теплораспределит6льный стакан установлен на опорных выступах в горловине сосуда Дьюара с возможностью вращения, а уплотняющая манжета ук" реплена на пробке с обеспечением плотного прилегания ее краев к, наружной поверхности горлови— ны.

1421954

1421954

А-д

Тираж 482

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Бугренкова

Заказ 4413/35

Составитель В. Чантурия

Техред Л.Олийнык Корректор О. Кравцова