Устройство для замораживания биоматериалов в контейнерах

 

(is) (1ц 1839198 Al (51) 5 F25D 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР {ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 4451661/13, (22) 30.0638 (46) 30.1293 Бют1 hh 48-47, (71) Специальное конструкторско-технологическое, бюро с опытным производством института проблем, криобиологии и криомедицины АН УССР (72) Гроцювой МИ„Тельнвк ВН; Шинкаренко B.H. (54) УСТРОЙСТВО ДЙЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ

БИОМАПУИАЛОВ В КОНТКЙННЧа

; (57) Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам для замораживания биоматериалов, в частности эмбрионов в контейнерах Цепью изобретения является повышение выживаемости биоматериалов. При подаче напряжения на нагреватель 13, расположенный в полости трубчатого элемента 14, установленного в сосуде 1

Дьюара, происходит испарение жидкого азота только с его поверхности, расположенный внутри элемента 14. Пары азота проходят по каналам Щ

10, 11, ло зазору 3, омывая инициатор 4 кристаллизации и внешнюю поверхность укладки 6, и удаляются из теплоизолированного корпуса 2 через отверстия в его нижней части. Количество исларившегося азота непрерывно компенсируется поступлением жидкого азота в полость трубчатого элемента 14 через отверстие 16 в днище 15. 1 ил.

1839198

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам для замораживания биоматериалов, в частности эмбрионов в контейнерах.

Целью изобретения является повышение выживаемости биоматериалов.

На чертеже представлено устройство для замораживания биоматериалов в контейнерах, продольный разрез, Устройство содержит сосуд 1 Дьюара для жидкого азота, установленный в его горловине теплоизолированный корпус 2, в котором расположены с образованием кольцевого зазора 3 установленные один над другим инициатор 4 кристаллизации в виде вкладыша, теплоизоляционная прокладка 5 и укладка 6 из материала с высокой теплопроводностью и низкой теплоемкостью, В укладке 6 выполнены гнезда 7 для размещения контейнеров 8 с биоматериалом и датчика 9 температуры, Также в укладке 6 выполнен центральный канал 10 для прохождения паров азота. Инициатор 4 кристаллизации выполнен из материала с низкой теплоем костью и высокой теплопроводностью, при этом инициатор 4 и прокладка 5 имеют сквозные отверстия, соответствующие по размерам и расположению гнездам 7 и центральному каналу 10.

Для сообщения центрального канала 10 с кольцевым зазором 3 между прокладкой 5 и инициатором 4 кристаллизации выполнены радиальные каналы 11. Устройство содержит регулятор 12 температуры, соединенн ый с датчиком 9 температуры, нагревателем 13, установленным в полости сосуда 1 Дьюара, и трубчатый элемент 14.

Нижняя часть элемента 14 размещена в сосуде 1 Дьюара ниже предполагаемого уровня жидкого азота в нем и имеет днище 15 со сквозным отверстием 16, а верхняя часть расположена выше предполагаемого уровня жидкого азота в сосуде 1 и имеет крышку

17 с каналом 18 для сообщения с центральным каналом 10 в укладке 6, При этом нагреватель 13 расположен в полости трубчатого элемента 14.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на нагреватель

13 испарившийся азот поступает в камеру

50 (56} Авторское свидетельство СССР М 1782098, кл. F 25 О 3/10. 11,12.86.

35 через трубчатый элемент 14, канал 18 и канал 10, омывает инициатор 4 кристаллизации, проходит по каналам 11, по зазору 3, омывая наружную поверхность укладки 6, и удаляется из камеры через отверстия в нижней части теплоизолированного корпуса 2.

Количество испарившегося азота непрерывно компенсируется поступлением жидкого азота в полость трубчатого элемента 14 через отверстие 16 в днище 15.

Скорость охлаждения контейнеров 8 с биоматериалом . определяется мощностью, подаваемой на нагреватель 13 от регулятора 12, и контролируется датчиком 9 температуры.

Поскольку инициатор 4 кристаллизации расположен в верхней части корпуса 2 и отделен от укладки 6 теплоизоляционной прокладкой 5, его температура значительно ниже температуры кристаллообразования биоматериала, что обеспечивает возникновение кристаллов в соприкасающейся с инициатором 4 верхней части контейнеров 8, сопровождаемое температурным скачком.

Последний не распространяется на нижнюю часть контейнеров 8 с размещенным в ней биоматериалом, так как рост кристаллов в этой части, расположенной в укладке 6, начинается после достижения биоматериалом температуры естественного кристаллообразования, Образование кристаллов в верхней части контейнеров 8 происходит при температуре в рабочей зоне, значительно превышающей температуру начала кристаллизации. Рост кристаллов в рабочей зоне контейнеров 8 происходит при достижении в ней температуры естественного начала кристаллизации биоматериалов, что в конечном счете повышает их выживаемость.

Использование предложенного устройства обеспечивает омывание укладки 6 азотом, испарившимся за счет внешних теплопритоков к сосуду 1 Дьюара только с поверхности жидкого азота, ограниченной трубчатым элементом 14, что повышает качество ведения программ замораживания и в конечном счете повышает выживаемость биоматериалов.

1839198

Составитель И. Шабалина

Техред M.Ìîðãåíòàë дррщщр С.Юско

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

: Редакто

Заказ 3404

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ БИОМАТЕ РИАЛОВ В КОНТЕЙН ЕРАХ, содержащее сосуд Дьюара для жидкого азота, установленный в его горловине теплоизолированный корпус, в котором расположены с образованием кольцевого зазора установленные один над другим инициатор кристаллизации, теплоиэоляционная прокладка и укладка из материала с высокой теплопроводностью, имеющая гнезда для размещения контейнеров с биоматериалом и датчика температуры, центральный канал, сооб щенный радиальными каналами с кольцевым зазором для циркуляции паров азота, регулятор температуры, соединенный с датчиком температуры и нагревателем, установленным в полости сосуда Дьюара, отличающееся тем, что, с целью повышения выживаемости биомате риал а, устройство снабжено трубчатым элементом, нижняя часть которого размещена в сосуде Дьюара ниже предполагаемого уровня жидкого азота в нем и имеет днище со сквозным отверстием, а верхняя часть расположена выше предполагаемого уровня жидкого азота в сосуде и имеет крышку с каналом для сообщения с центральным каналом в укладке, при этом нагреватель расположен в полости трубчатого элемента, а радиаль15 ные каналы для сообщения центрального канала с кольцевым зазором выполнены между прокладкой и инициатором кристаллизации.