RU48425U1 - DEVICE FOR FREEZING AND STORING LIQUID TISSUE CELLS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к биологии, медицине и холодильной технике и может быть использована для проектирования, изготовления и эксплуатации устройств для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, в частности, форменных элементов крови, клеток предшественников людей и животных. Задачей полезной модели является создание устройства, которое позволило бы одновременно проводить работы, связанные с замораживанием клеток жидкой ткани и хранением их при различных отрицательных температурах. Поставленная задача достигается тем, что устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, содержащее корпус с теплоизоляцией, внутреннюю полость, горловину, соединяющую внутреннюю полость с окружающим устройство пространством, отличающееся тем, что часть внутренней полости устройства заполнена сжиженным газом и часть внутренней полости устройства заполнена газом и, при этом, устройство содержит контейнеры с клетками жидкой ткани и часть контейнеров с клетками жидкой ткани расположена во внутренней полости в сжиженном газе, а часть контейнеров с клетками жидкой ткани расположена во внутренней полости в газе. Техническим результатом полезной модели является: обеспечение возможности в одной внутренней полости устройства осуществлять следующие процессы: замораживания, размораживания и хранения контейнеров с клетками жидкой ткани.The utility model relates to biology, medicine and refrigeration and can be used to design, manufacture and operate devices for freezing and storing cells of liquid tissue, in particular, blood cells, cells of human and animal precursors. The objective of the utility model is to create a device that would simultaneously carry out work related to freezing cells of liquid tissue and storing them at various negative temperatures. This object is achieved in that a device for freezing and storing liquid tissue cells, comprising a body with heat insulation, an internal cavity, a neck connecting the internal cavity with the space surrounding the device, characterized in that a part of the internal cavity of the device is filled with liquefied gas and part of the internal cavity of the device is filled gas and, at the same time, the device contains containers with cells of liquid tissue and part of the containers with cells of liquid tissue is located in the internal cavity in a liquefied gas e, and part of the containers with cells of liquid tissue is located in the internal cavity in the gas. The technical result of the utility model is: providing the possibility in one internal cavity of the device to carry out the following processes: freezing, thawing and storage of containers with cells of liquid tissue.

Description

Раздел 1. Область техники, к которой относится полезная модель.Section 1. The technical field to which the utility model belongs.

Полезная модель относится к биологии, медицине и холодильной технике и может быть использована для проектирования, изготовления и эксплуатации устройств для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, в частности, форменных элементов крови, клеток предшественников людей и животных.The utility model relates to biology, medicine and refrigeration and can be used to design, manufacture and operate devices for freezing and storing cells of liquid tissue, in particular, blood cells, cells of human and animal precursors.

Раздел 2. Уровень техники.Section 2. The prior art.

Известно техническое решение (аналог), описанное в изобретении (Патент на изобретение РФ №2044972, МКИ F 25 D 3/10, оп. 1995 г.) "Прибор для замораживания биологических суспензий". Прибор для замораживания биологических суспензий содержит корпус, размещенный внутри него вращающийся охлаждаемый барабан, механизм загрузки суспензии, механизм выгрузки замороженной суспензии и устройство для отделения замороженной суспензии. Загрузочное устройство представляет собой один или несколько сосудов. Механизм выгрузки состоит из одной или нескольких капсул-пробирок (контейнеров), установленных в теплоизолированном кожухе.Known technical solution (analog) described in the invention (Patent for invention of the Russian Federation No. 2044972, MKI F 25 D 3/10, op. 1995) "Device for freezing biological suspensions". A device for freezing biological suspensions contains a housing, a rotatable cooled drum placed inside it, a suspension loading mechanism, a frozen suspension unloading mechanism, and a device for separating the frozen suspension. The loading device is one or more vessels. The unloading mechanism consists of one or more capsule tubes (containers) installed in a thermally insulated casing.

Недостатком прибора является то, что он предназначен только для замораживания. Известен аналог «Криогенное хранилище для биологических материалов» содержащее теплоизолированный сосуд, внутренняя полость которого включает газовую и жидкостную полости, и расположенную внутри сосуда камеру с горловиной для загрузки и извлечения объектов хранения, и полость камеры сообщена с полостью сосуда посредством канала, вход в который со стороны сосуда расположен в его газовой полости. В сосуде расположено несколько камер, полости которых сообщены между собой (Патент на изобретение РФ №2031334, МКИ F 25 D 3/10, оп. 1995 г.).The disadvantage of this device is that it is intended only for freezing. The known analogue "Cryogenic storage for biological materials" containing a thermally insulated vessel, the inner cavity of which includes gas and liquid cavities, and a chamber with a neck located inside the vessel for loading and removing storage objects, and the chamber cavity is in communication with the cavity of the vessel through a channel, the entrance to which is side of the vessel is located in its gas cavity. In the vessel there are several chambers, the cavities of which are interconnected (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2031334, MKI F 25 D 3/10, op. 1995).

Известен также аналог «Криогенное хранилище для биологических материалов» содержащее цилиндрический теплоизолированный сосуд и расположенную внутри сосуда камеру, полость которой изолирована от полости сосуда, горловину для загрузки и извлечения объектов хранения, отличающееся тем, что вход в горловину расположен на боковой по-Also known is the analogue "Cryogenic storage for biological materials" containing a cylindrical thermally insulated vessel and a chamber located inside the vessel, the cavity of which is isolated from the cavity of the vessel, a neck for loading and removing storage objects, characterized in that the entrance to the neck is located on the side

верхности сосуда, камера имеет форму тела вращения, и в камере расположено многосекционное поворотное устройство для размещения объектов хранения (Патент на изобретение РФ №2031333, МКИ F 25 D 3/10, оп. 1995 г.).the surface of the vessel, the camera has the shape of a body of revolution, and a multi-section rotary device for placing storage objects is located in the camera (RF Patent No. 2031333, MKI F 25 D 3/10, op. 1995).

Недостатком двух вышеприведенных криогенных хранилищ является то, что они предназначен только для хранения состоянии биологических материалов в замороженном.The disadvantage of the above two cryogenic storage facilities is that they are intended only for storing the state of biological materials in the frozen.

Известно техническое решение, описанное в Интернете на сайте http://www.cryomedica.com (прототип): устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, содержащее два блока: блок замораживания и криохранилище, обеспечивающее хранение замороженных клеток жидкой ткани. Криохранилище содержит корпус с теплоизоляцией, внутреннюю полость, горловину, соединяющую внутреннюю полость с окружающим устройство пространством. Блок замораживания также содержит корпус с теплоизоляцией, и внутреннюю полость. Таким образом, устройство содержит две полости, в одной замораживают, а в другой хранят замороженные клетки жидкой ткани.A technical solution is known, described on the Internet at http://www.cryomedica.com (prototype): a device for freezing and storing liquid tissue cells, containing two units: a freezing unit and a cryostorage, which provides storage of frozen cells in liquid tissue. The cryogenic storage includes a housing with thermal insulation, an internal cavity, a neck connecting the internal cavity with the space surrounding the device. The freezing unit also contains a housing with thermal insulation, and an internal cavity. Thus, the device contains two cavities, frozen in one and frozen cells of liquid tissue in the other.

В качестве блока для замораживания клеток жидкой ткани используют программный фризер «PLANER kryosave» компании Planer (Великобритания). Фризер соединен с компьютером, который контролирует процесс замораживания клеток до температуры -80°С. Прибор обеспечивает плавный поэтапный процесс замораживания, что защищает клетки от холодового повреждения.As a block for freezing liquid tissue cells, the software freezer “PLANER kryosave” of Planer company (Great Britain) is used. The freezer is connected to a computer that controls the process of freezing cells to a temperature of -80 ° C. The device provides a smooth phased freezing process that protects cells from cold damage.

Недостатками прототипа являются невозможность в одной внутренней полости осуществлять одновременно два процесса: процесс замораживания и процесс хранения контейнеров с клетками жидкой ткани.The disadvantages of the prototype are the inability in one internal cavity to carry out two processes simultaneously: the freezing process and the storage process of containers with cells of liquid tissue.

Другим недостатком является невозможность замораживания различных контейнеров с клетками жидкой ткани с различной скоростью в одной внутренней полости устройства.Another disadvantage is the impossibility of freezing various containers with cells of liquid tissue at different speeds in one internal cavity of the device.

Также недостатком является и то, что прототип не обеспечивает возможности хранения контейнеров с клетками жидкой ткани при различной температуре в одной внутренней полости устройства.Also a disadvantage is that the prototype does not provide the possibility of storing containers with cells of liquid tissue at different temperatures in one internal cavity of the device.

Раздел 3. Раскрытие полезной модели.Section 3. Disclosure of a utility model.

Задачей настоящей полезной модели является только расширение арсенала устройств для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, а именно создание такого устройства, The objective of this utility model is only to expand the arsenal of devices for freezing and storing liquid tissue cells, namely the creation of such a device,

которое позволило бы одновременно проводить работы и опыты, связанные с замораживанием клеток жидкой ткани и хранением их при различных отрицательных температурах.which would allow to simultaneously carry out work and experiments related to freezing cells of liquid tissue and storing them at various negative temperatures.

Поставленная задача и технический результат (будет описан ниже) достигаются тем, что устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, содержащее корпус с теплоизоляцией, внутреннюю полость, горловину, соединяющую внутреннюю полость с окружающим устройство пространством, отличающееся тем, что часть внутренней полости устройства заполнена сжиженным газом, и часть внутренней полости устройства заполнена газом или смесью газов, и при этом во внутренней полости устройства расположены контейнеры с клетками жидкой ткани, и часть контейнеров с клетками жидкой ткани расположена в сжиженном газе.The task and technical result (to be described below) are achieved in that a device for freezing and storing liquid tissue cells, comprising a housing with thermal insulation, an internal cavity, a neck connecting the internal cavity with the space surrounding the device, characterized in that a part of the internal cavity of the device is filled liquefied gas, and part of the internal cavity of the device is filled with gas or a mixture of gases, and in this case, containers with cells of liquid tissue are located in the internal cavity of the device, and part containers with cells of liquid tissue located in liquefied gas.

Заявленное устройство предназначено для замораживания (вплоть до криогенных температур) и хранения клеток жидкой ткани, в частности, форменных элементов крови, клеток предшественников людей и животных в замороженном состоянии.The claimed device is intended for freezing (up to cryogenic temperatures) and storing cells of liquid tissue, in particular, blood cells, cells of human and animal precursors in a frozen state.

Техническим результатом полезной модели является реализация вышеуказанного назначения.The technical result of the utility model is the implementation of the above purpose.

От прототипа устройство отличается тем, что часть внутренней полости устройства заполнена сжиженным газом, и часть внутренней полости устройства заполнена газом или смесью газов, и при этом во внутренней полости устройства расположены контейнеры с клетками жидкой ткани, и часть контейнеров с клетками жидкой ткани расположена в сжиженном газе.The device differs from the prototype in that a part of the internal cavity of the device is filled with liquefied gas, and a part of the internal cavity of the device is filled with gas or a mixture of gases, while containers with liquid tissue cells are located in the internal cavity of the device, and some containers with liquid tissue cells are located in the liquefied gas gas.

Конструктивно корпус состоит, по меньшей мере, из внешней и внутренней герметичных оболочек с вакуумной полостью между ними, по меньшей мере, частично заполненной теплоизоляционными материалами или экранно-вакуумной изоляцией. Оболочки могут быть выполнены из металла или пластмассы.Structurally, the housing consists of at least external and internal sealed shells with a vacuum cavity between them, at least partially filled with insulating materials or screen-vacuum insulation. The shells may be made of metal or plastic.

Объем части внутренней полости устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, заполненной сжиженным газом составляет от 30% до 90% от величины объема внутренней полости устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани.The volume of the part of the internal cavity of the device for freezing and storing liquid tissue cells filled with liquefied gas is from 30% to 90% of the volume of the internal cavity of the device for freezing and storing liquid tissue cells.

Диаметр проходного сечения горловины может составлять от 5% до 75% от максимального диаметра устройства. Собственно корпус устройства может выполняться по форме цилиндрическим, призматическим, из комбинации различных по форме фигур.The diameter of the throat can be from 5% to 75% of the maximum diameter of the device. The body of the device itself can be cylindrical, prismatic in shape, from a combination of shapes that are different in shape.

Устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани может быть выполнено с объемом внутренней полости от Зл до 50л. Объем всего устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани может превышать внутренний объем в 1.01:2 раза.A device for freezing and storing liquid tissue cells can be performed with an internal cavity volume of Zl to 50 l. The volume of the entire device for freezing and storing liquid tissue cells can exceed the internal volume by 1.01: 2 times.

В качестве сжиженного газа используют жидкий азот с температурой кипения -195.8°С, температурой плавления -210°С. В общем случае могут использовать и другие сжиженные газы: гелий с температурой кипения -268.2°С, температурой плавления -272.2°С, воздух с температурой кипения -192°С, температурой плавления -213°С. Для непродолжительного хранения может использоваться аммиак.As a liquefied gas, liquid nitrogen is used with a boiling point of -195.8 ° C and a melting point of -210 ° C. In general, other liquefied gases can be used: helium with a boiling point of -268.2 ° С, a melting point of -272.2 ° С, air with a boiling point of -192 ° С, and a melting point of -213 ° С. For short storage, ammonia can be used.

В качестве газа используют газообразный азот. В качестве смеси газов используют, по меньшей мере, смесь азота с кислородом.Nitrogen gas is used as the gas. As a mixture of gases, at least a mixture of nitrogen with oxygen is used.

При полном первоначальном заполнении внутренней полости азотом и последующем его испарении при не плотно закрытой горловине (при зазоре в 5:10мм²) полость 3 будет полностью заполнена газообразным азотом. При открытой горловине полость 3 будет в основном заполнена смесью азота и кислорода. Контейнеры с клетками жидкой ткани закрыты герметично. Контейнеры выполнена из эластичного полимерного материала.With a complete initial filling of the inner cavity with nitrogen and its subsequent evaporation with a not tightly closed neck (with a gap of 5: 10 mm ² ), the cavity 3 will be completely filled with gaseous nitrogen. With the neck open, cavity 3 will be mostly filled with a mixture of nitrogen and oxygen. Containers with liquid tissue cells are hermetically sealed. The containers are made of flexible polymer material.

По меньшей мере, часть контейнеров имеет объем от 25мл до 500мл.At least part of the containers has a volume of from 25 ml to 500 ml.

Устройство содержит штативы в виде криобоксов для размещения от 2 до 10 контейнеров. Предпочтительно использовать штативы на 6 контейнеров с клетками жидкой ткани, например, одного человека. Штатив для размещения контейнеров содержит устройство для введения штатива во внутреннюю полость устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани и перемещения его через часть внутренней полости, заполненной газом или смесью газов в часть полости, заполненную сжиженным газом. Устройство для введения штатива может быть выполнено в виде стержня (обеспечивающего ручное введение штатива), закрепленного одним концом на корпусе штатива. Устройство для введения штатива может быть выполнено в виде более сложной конструкции, оно может содержать трос, на котором закреплен штатив, трос намотан на барабан, барабан соосно соединен с ротором электродвигателя (например, через редуктор). В зависимости от того, наматывается или сматывается трос с барабана штатив вводится во внутреннюю полость или выводится из внутренней полости.The device contains tripods in the form of cryoboxes to accommodate from 2 to 10 containers. It is preferable to use tripods for 6 containers with cells of liquid tissue, for example, one person. The rack for placing containers contains a device for introducing a tripod into the internal cavity of the device for freezing and storing liquid tissue cells and moving it through a part of the internal cavity filled with gas or a mixture of gases into the part of the cavity filled with liquefied gas. The device for introducing the tripod can be made in the form of a rod (providing manual introduction of the tripod), fixed at one end to the tripod body. A device for introducing a tripod can be made in the form of a more complex structure, it can contain a cable on which a tripod is mounted, the cable is wound on a drum, the drum is coaxially connected to the rotor of the electric motor (for example, through a gearbox). Depending on whether the cable is wound or wound from the drum, the tripod is inserted into the internal cavity or is removed from the internal cavity.

Заявленное устройство имеет дополнительные преимущества над прототипом, а именно: повышенная производительность устройства;The claimed device has additional advantages over the prototype, namely: increased device performance;

обеспечение возможности в одной внутренней полости устройства осуществлять одновременно следующие процессы: процесс замораживания, процесс размораживания и процесс хранения контейнеров с клетками жидкой ткани;enabling the following processes to be carried out simultaneously in one internal cavity of the device: the freezing process, the defrosting process and the storage process of containers with liquid tissue cells;

обеспечение возможности замораживания различных контейнеров с клетками жидкой ткани с различной скоростью в одной внутренней полости устройства;the possibility of freezing various containers with cells of liquid tissue with different speeds in one internal cavity of the device;

сокращение времени нахождения контейнеров с клетками жидкой ткани вне устройства (устройств) для замораживания и хранения.reduction of the time spent by containers with cells of liquid tissue outside the device (s) for freezing and storage.

Устройство позволит замораживать и хранить клетки жидкой ткани (жидкой или твердой), в частности, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, стволовые клетки крови, как ядросодержащих так и не ядросодержащих и многие другие клетки жидкой ткани. Дополнительно устройство позволит замораживать и хранить, например, жидкую часть крови - плазму.The device will allow you to freeze and store liquid tissue cells (liquid or solid), in particular, red blood cells, white blood cells, platelets, blood stem cells, both nucleated and non-nucleated, and many other liquid tissue cells. Additionally, the device will freeze and store, for example, the liquid part of the blood - plasma.

Как правило, в заявленном устройстве клетки жидкой ткани замораживают после центрифугирования. Клетки, размещают в эластичном контейнере (контейнерах) и смешивают с криопротектором. После чего контейнеры с клетками жидкой ткани закрывают герметично, размещают в штативе. Штатив помещают над горловиной устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани в зоне с температурой на 5-10°С ниже температуры окружающего воздуха. Затем вводят во внутреннюю полость устройства со скоростью 3-30мм/мин. Внутренняя полость может быть на частично заполнена сжиженным газом. Причем чем ближе к жидкости находится штатив с контейнерами, тем ниже температура. При погружении штатива с контейнерами в сжиженный газ температура контейнеров достигает температуры хранения. Описанный процесс может продолжаться, как угодно долго - до момента заполнения внутренней полости устройства штативами с контейнерами. Сжиженный газ при открытой горловине будет испаряться, поэтому его необходимо периодически доливать.Typically, in the claimed device, the cells of the liquid tissue are frozen after centrifugation. Cells are placed in an elastic container (s) and mixed with a cryoprotectant. After that, containers with cells of liquid tissue are closed hermetically, placed in a tripod. The tripod is placed over the neck of the device for freezing and storing liquid tissue cells in an area with a temperature of 5-10 ° C below the ambient temperature. Then it is introduced into the internal cavity of the device at a speed of 3-30 mm / min. The internal cavity may not be partially filled with liquefied gas. Moreover, the closer to the liquid there is a tripod with containers, the lower the temperature. When a tripod with containers is immersed in liquefied gas, the temperature of the containers reaches the storage temperature. The described process can continue as long as you like - until the internal cavity of the device is filled with tripods with containers. Liquefied gas with an open neck will evaporate, so it must be periodically replenished.

В прототипе производительность ограничивалась в основном работой программного фризера. В заявке устройство для замораживания и хранения совмещены.In the prototype, performance was limited mainly by the operation of the software freezer. In the application, the device for freezing and storage is combined.

Во внутренней полости заявленного устройства могут осуществляться одновременно следующие процессы: процесс замораживания, процесс размораживания и процесс хранения контейнеров с клетками жидкой ткани, причем обеспечивается возможность замораживания (размораживания) различных контейнеров с клетками жидкой ткани с различной скоростью в одной внутренней полости устройства.The following processes can be carried out simultaneously in the internal cavity of the claimed device: the freezing process, the defrosting process and the storage process of containers with liquid tissue cells, and it is possible to freeze (thaw) various containers with liquid tissue cells at different speeds in one internal cavity of the device.

Кроме того, обеспечивается возможность хранения контейнеров с клетками жидкой ткани при различной температуре в одной внутренней полости устройства. Это свойство по-In addition, it is possible to store containers with cells of liquid tissue at different temperatures in one internal cavity of the device. This property

воляет работать с различными типами тканей одновременно (например с клетками крови и клетками костной ткани).It allows you to work with different types of tissues at the same time (for example, with blood cells and bone cells).

Разница в температурах контейнеров может составлять от нескольких градусов до нескольких десятков градусов, например, разница в температурах может составлять от 2°С до 150°С. Замораживание контейнеров с клетками жидкой ткани с различной скоростью достигается за счет того, что штативы с контейнерами вводят во внутреннюю полость устройства с различной скоростью.The difference in temperature of the containers can be from several degrees to several tens of degrees, for example, the difference in temperature can be from 2 ° C to 150 ° C. The freezing of containers with cells of liquid tissue at different speeds is achieved due to the fact that the racks with containers are introduced into the internal cavity of the device at different speeds.

Раздел 4. Краткое описание чертежей.Section 4. Brief Description of the Drawings.

На фиг.1 представлена схема устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани. На фиг.2 изображены температурные поля во внутренней полости и над горловиной устройства.Figure 1 presents a diagram of a device for freezing and storing cells of liquid tissue. Figure 2 shows the temperature field in the inner cavity and over the neck of the device.

Раздел 5. Осуществление полезной модели.Section 5. Implementation of the utility model.

Осуществление полезной модели с реализацией указанного назначения будет показано на работе устройства при замораживании и хранении клеток жидкой ткани (например, крови)человека.The implementation of the utility model with the implementation of this purpose will be shown on the operation of the device during freezing and storage of cells of liquid tissue (eg, blood) of a person.

Устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2, внутреннюю полость 3, горловину 4, часть 5 внутренней полости устройства заполнена сжиженным газом и часть 6 внутренней полости устройства заполнена газом или смесью газов. Во внутренней полости устройства расположены контейнеры 7-10. Контейнеры 9 и 10 с клетками жидкой ткани расположены во внутренней полости в сжиженном газе, а контейнеры 7 и 8 с клетками жидкой ткани расположены во внутренней полости в смеси газов. Контейнеры расположены в штативах 11, 12 и 13.A device for freezing and storing liquid tissue cells contains a housing 1 with thermal insulation 2, an internal cavity 3, a neck 4, part 5 of the device’s internal cavity is filled with liquefied gas, and part 6 of the device’s internal cavity is filled with a gas or gas mixture. Containers 7-10 are located in the internal cavity of the device. Containers 9 and 10 with liquid tissue cells are located in the internal cavity in the liquefied gas, and containers 7 and 8 with liquid tissue cells are located in the internal cavity in the gas mixture. The containers are located in tripods 11, 12 and 13.

Объем части 5 внутренней полости, заполненной сжиженным газом составляет 30% от величины объема внутренней полости 3 устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани. Диаметр проходного сечения горловины составляет 70% от максимального диаметра устройства. Собственно корпус устройства выполнен цилиндрическим по форме.The volume of part 5 of the inner cavity filled with liquefied gas is 30% of the volume of the inner cavity 3 of the device for freezing and storing liquid tissue cells. The diameter of the orifice of the neck is 70% of the maximum diameter of the device. Actually, the housing of the device is cylindrical in shape.

Конструктивно корпус состоит из внешней 33 и внутренней 32 герметичных оболочек с вакуумной полостью между ними, заполненной теплоизоляционными материалами 2 (может быть заполнен экранно-вакуумной изоляцией).Structurally, the casing consists of external 33 and internal 32 airtight shells with a vacuum cavity between them, filled with thermal insulation materials 2 (can be filled with screen-vacuum insulation).

Устройство содержит прибор 14 для контроля количества сжиженного газа во внутренней полости.The device comprises a device 14 for monitoring the amount of liquefied gas in the internal cavity.

В качестве сжиженного газа используют жидкий азот.As liquefied gas, liquid nitrogen is used.

Контейнеры 15 и 16 (на фиг.1 выносное сечение I) с клетками жидкой ткани 17 закрыты герметично крышками 18 и 19 с уплотнительными кольцами 20.The containers 15 and 16 (Fig. 1 is a cross-sectional view I) with the cells of the liquid tissue 17 are hermetically sealed with caps 18 and 19 with o-rings 20.

Контейнеры выполнены из эластичного полимера. Контейнер имеет объем 25мл.The containers are made of elastic polymer. The container has a volume of 25ml.

Штативы 11-13 для размещения контейнеров выполнены в виде криобоксов на шесть контейнеров. Штативы по средством тросов (например, штатив 11 по средством троса 29, штатив 28 по средством троса 31) соединены с барабаном, например, барабаном 30 устройства для введения штатива во внутреннюю полость. В зависимости от того накручивается трос или скручивается штатив будет подниматься или опускаться.Tripods 11-13 for placing containers are made in the form of cryoboxes for six containers. Tripods by means of cables (for example, a tripod 11 by means of a cable 29, a tripod 28 by means of a cable 31) are connected to a drum, for example, a drum 30 of a device for introducing a tripod into the internal cavity. Depending on whether the cable is wound or twisted, the tripod will rise or fall.

При закрытой горловине устройства в качестве газа во внутренней полости находится азот. При открытой горловине в качестве смеси газов во внутренней полости находится в основном смесь азота с кислородом (имеется незначительное количество примесей других газов).With the mouth of the device closed, nitrogen is in the internal cavity. With an open neck, as a mixture of gases in the inner cavity is mainly a mixture of nitrogen with oxygen (there is a small amount of impurities of other gases).

Устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани выполнено с объемом внутренней полости равным 50л. В целом объем устройства с теплоизоляцией составит 100л.A device for freezing and storing liquid tissue cells is made with an internal cavity volume of 50 l. In general, the volume of the device with thermal insulation will be 100 liters.

На фиг.2 изображены изотермы (температурные зоны) над горловиной и во внутренней полости устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани.Figure 2 shows the isotherms (temperature zones) above the neck and in the internal cavity of the device for freezing and storing cells of liquid tissue.

Изотерма 21 располагается на границе жидкости и газа и характеризуется температурой сжиженного газа: азота (-195.8°С). Изотерма 22 характеризуется температурой -190°С. Изотерма 23 характеризуется температурой -150°С. Изотерма 24 характеризуется температурой -90°С. Изотерма 25 характеризуется температурой -30°С. Изотерма 26 характеризуется температурой -10°С. Изотерма 27 характеризуется температурой окружающего воздуха +20°С. Штатив 28 расположен в области с температурой ниже -150°С. Общее понижение температуры в области 3 может быть достигнуто перекрытием (частичным или полным) горловины с помощью крышки (на рисунках на показана).Isotherm 21 is located at the interface between liquid and gas and is characterized by the temperature of a liquefied gas: nitrogen (-195.8 ° C). Isotherm 22 is characterized by a temperature of -190 ° C. Isotherm 23 is characterized by a temperature of -150 ° C. Isotherm 24 is characterized by a temperature of -90 ° C. Isotherm 25 is characterized by a temperature of -30 ° C. Isotherm 26 is characterized by a temperature of -10 ° C. Isotherm 27 is characterized by an ambient temperature of + 20 ° C. Tripod 28 is located in an area with a temperature below -150 ° C. A general decrease in temperature in region 3 can be achieved by overlapping (partially or completely) the neck with a cover (shown in the figures).

Работает устройство следующим образом:The device operates as follows:

1. Контейнеры с клетками жидкой ткани размещают в штативе. Штатив, например, 11 при помощи троса 29 вводят во внутреннюю полость устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани. Штатив проходит область 3, где его (и контейнеров, размещенных в нем) температура снижается до температуры -90°С. При погружении в жидкий азот температура клеток жидкой ткани достигает величины -195.8°С. Эта температура является предпочтительной температурой для хранения различных типов клеток крови, например, стволовых клеток крови.1. Containers with cells of liquid tissue are placed in a tripod. A tripod, for example, 11 with the help of a cable 29 is inserted into the internal cavity of the device for freezing and storing cells of liquid tissue. The tripod passes through area 3, where it (and the containers placed in it) the temperature drops to a temperature of -90 ° C. When immersed in liquid nitrogen, the temperature of the cells of the liquid tissue reaches -195.8 ° C. This temperature is the preferred temperature for storing various types of blood cells, for example, blood stem cells.

2. В процессе хранения клеток они подвергаются тестированию на наличие следующих агентов: Анти-HIV-1 и -2, HIV-1Ag, Анти-HTLV-I и -II, Анти-HbcorAg, HBs-Ag, Анти-HCV. Тестирование происходит в стандартной медицинской лаборатории.2. During the storage of cells, they are tested for the presence of the following agents: Anti-HIV-1 and -2, HIV-1Ag, Anti-HTLV-I and -II, Anti-HbcorAg, HBs-Ag, Anti-HCV. Testing takes place in a standard medical laboratory.

Перед тестированием клетки нагревают до температуры -5:+25°С. Нагрев осуществляют путем постепенного выведения штатива с контейнерами из внутренней полости устройства.Before testing, the cells are heated to a temperature of -5: + 25 ° C. Heating is carried out by gradually removing the tripod with containers from the internal cavity of the device.

3. Устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани содержит устройство 14 для контроля количества сжиженного газа в устройстве. Устройство контроля содержит индикатор уровня жидкости. Периодически жидкий азот доливают в устройство.3. A device for freezing and storing liquid tissue cells comprises a device 14 for controlling the amount of liquefied gas in the device. The control device contains a liquid level indicator. Periodically, liquid nitrogen is added to the device.

4. Ввод штатива во внутреннюю полость устройства осуществляют, например, со средней скоростью 20мм/мин.4. The tripod is introduced into the internal cavity of the device, for example, at an average speed of 20 mm / min.

5. Вывод штатива из внутреннюю полость устройства осуществляют, например, со средней скоростью 15мм/мин.5. The tripod is withdrawn from the internal cavity of the device, for example, at an average speed of 15 mm / min.

При расстоянии от среза горловины до жидкости равном 1000мм время замораживания (размораживания) составит 50 минут.When the distance from the neckline to the liquid is 1000 mm, the freezing (thawing) time will be 50 minutes.

6. Скорость замораживания (размораживания) целесообразно поддерживать на уровне 3-5 градусов в минуту. Процесс замораживания и процесс размораживания различных контейнеров с клетками жидкой ткани в заявленном устройстве может проходить одновременно. Например, штатив 13 вводится во внутреннюю полость со скоростью 20мм/мин, а штатив 12 выводится из внутренней полости со скоростью 15мм/мин.6. The speed of freezing (thawing) is advisable to maintain at 3-5 degrees per minute. The freezing process and the defrosting process of various containers with liquid tissue cells in the claimed device can take place simultaneously. For example, a tripod 13 is inserted into the internal cavity at a speed of 20 mm / min, and a tripod 12 is withdrawn from the internal cavity at a speed of 15 mm / min.

Таким образом, повышение производительности устройства, а также сокращение времени нахождения контейнеров вне устройства достигается за счет того, что во внутренней полости устройства одновременно может осуществляться замораживание, размораживание и хранение в замороженном состоянии различных контейнеров с клетками жидкой ткани.Thus, increasing the productivity of the device, as well as reducing the time spent by containers outside the device, is achieved due to the fact that various containers with liquid tissue cells can be frozen, thawed and stored in the frozen state at the same time.

Замораживание контейнеров с клетками жидкой ткани с различной скоростью в одном устройстве достигается за счет того, что штативы с контейнерами вводят во внутреннюю полость устройства с различной скоростью.The freezing of containers with liquid tissue cells at different speeds in one device is achieved due to the fact that the racks with containers are introduced into the internal cavity of the device at different speeds.

Размораживание контейнеров с клетками жидкой ткани с различной скоростью в одном устройстве достигается за счет того, что штативы с контейнерами выводят из внутренней полости устройства с различной скоростью.Defrosting containers with cells of liquid tissue at different speeds in one device is achieved due to the fact that the racks with containers are removed from the internal cavity of the device at different speeds.

Хранение контейнеров при различной температуре достигается тем, что контейнеры хранятся в различных температурных зонах (ограниченных изобарами, изображенными на фиг.2).Storage of containers at different temperatures is achieved by the fact that the containers are stored in different temperature zones (limited by isobars, shown in figure 2).

Claims (18)

1. Устройство для замораживания и хранения клеток жидкой ткани, содержащее корпус с теплоизоляцией, внутреннюю полость, горловину, соединяющую внутреннюю полость с окружающим устройство пространством, отличающееся тем, что часть внутренней полости устройства заполнена сжиженным газом, и часть внутренней полости устройства заполнена газом или смесью газов, и при этом во внутренней полости устройства расположены контейнеры с клетками жидкой ткани, и часть контейнеров с клетками жидкой ткани расположена в сжиженном газе.1. A device for freezing and storing cells of liquid tissue, comprising a housing with thermal insulation, an internal cavity, a neck connecting the internal cavity with the surrounding device space, characterized in that part of the internal cavity of the device is filled with liquefied gas, and part of the internal cavity of the device is filled with gas or mixture gases, and in this case, containers with liquid tissue cells are located in the internal cavity of the device, and some containers with liquid tissue cells are located in liquefied gas. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объем части внутренней полости, заполненной сжиженным газом составляет от 30 до 90% от величины объема внутренней полости устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани.2. The device according to claim 1, characterized in that the volume of the part of the inner cavity filled with liquefied gas is from 30 to 90% of the volume of the inner cavity of the device for freezing and storing liquid tissue cells. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит прибор для контроля количества сжиженного газа во внутренней полости.3. The device according to claim 1, characterized in that it contains a device for controlling the amount of liquefied gas in the internal cavity. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве сжиженного газа используют жидкий азот.4. The device according to claim 1, characterized in that liquid nitrogen is used as the liquefied gas. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контейнеры с клетками жидкой ткани закрыты герметично.5. The device according to claim 1, characterized in that the containers with cells of liquid tissue are closed hermetically. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контейнеры выполнена из эластичного полимерного материала.6. The device according to claim 1, characterized in that the containers are made of elastic polymer material. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один контейнер имеет объем от 25 до 500 мл.7. The device according to claim 1, characterized in that at least one container has a volume of from 25 to 500 ml. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит один или несколько штативов для размещения контейнеров.8. The device according to claim 1, characterized in that it contains one or more racks for placing containers. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что штатив для размещения контейнеров содержит устройство для введения штатива во внутреннюю полость устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани и перемещения его через часть внутренней полости, заполненной газом или смесью газов в часть полости, заполненную сжиженным газом.9. The device according to claim 8, characterized in that the tripod for placing containers contains a device for introducing a tripod into the internal cavity of the device for freezing and storing liquid tissue cells and moving it through a part of the internal cavity filled with gas or a mixture of gases into the part of the cavity filled liquefied gas. 10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что штативы для размещения контейнеров выполнены в виде криобоксов на 2:10 контейнеров.10. The device according to claim 8, characterized in that the racks for placing containers are made in the form of cryoboxes for 2:10 containers. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве газа используют азот.11. The device according to claim 1, characterized in that the gas used is nitrogen. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве смеси газов используют, по меньшей мере, смесь азота с кислородом.12. The device according to claim 1, characterized in that at least a mixture of nitrogen with oxygen is used as a mixture of gases. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя полость выполнена с объемом от З до 50 л.13. The device according to claim 1, characterized in that the internal cavity is made with a volume of from 3 to 50 liters. 14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объем устройства для замораживания и хранения клеток жидкой ткани в 1.01:2 раза превышает объем внутренней полости устройства.14. The device according to claim 1, characterized in that the volume of the device for freezing and storing liquid tissue cells is 1.01: 2 times the volume of the internal cavity of the device. 15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус содержит теплоизоляцию и состоит, по меньшей мере, из внешней и внутренней оболочек с вакуумной полостью между ними.15. The device according to claim 1, characterized in that the housing contains thermal insulation and consists of at least an outer and inner shell with a vacuum cavity between them. 16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что вакуумная полость заполнена теплоизоляционными материалами.16. The device according to p. 15, characterized in that the vacuum cavity is filled with heat-insulating materials. 17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что вакуумная полость заполнена экранно-вакуумной изоляцией.17. The device according to p. 15, characterized in that the vacuum cavity is filled with screen-vacuum insulation. 18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что вакуумная полость выполнена герметичной.

18. The device according to p. 15, characterized in that the vacuum cavity is sealed.