Устройство для замораживания биоматериалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬС орско-техноло производством логии и криоме енк о СССР1986.(54) УС БИОМ (57) И техник ражив венно изобре мости риогенной для эдмо- еимущестих, Целью е выживаее расхода(71) Специальное конструкгическое бюро с опытнымИнститута проблем криобиодицины АН УССР(56) Авторское свидетельствМ. 1451953, кл, Р 25 О 3/10,ТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ АТЕРИАЛОВзобретение относится к ке, а именно к устройствамания биоматериалов, прэмбрионов млекопитающтения является повышенибиоматериала и снижени хладагента. Пары хладагента поступают5 Ы 1703927 А 1(51)5 Е 25 О 3/10, С 12 М 5/00 сосуда 1 через канал 9 ввода хладагента в полость 10 инициирования кристаллизации под крышку камеры 2, а затем через отверстия 12 движутся под перегородку 11 и далее через П-образные каналы 6, 7 циркуляции, сообщенные через отверстия 8 и отверстия 18, выводятся в атмосферу, За счет небольших зазоров между контейнерами 5 и стенками отверстий 12 в перегородке 11 обеспечивается ламинарный поток хладагента вдоль контейнеров 5, что гарантирует зарождение кристаллов в этой части контейнеров 5. Фронт кристаллизации распространяется сверху вниз, что обеспечивает сохранность биоматериала. Хладагент трижды проходит через тело теплообменника 3 и за счет т 1.плопроводности замораживает биоматериал в контейнерах, размещенных в рабочих каналах 4, По окончании цикла замораживания контейнеры извлекаются, 2 ил.51015 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относися к криогенной технике, а именно к устройствам для замораживания биоматериалов, преимущественно эмбрионов л лекопитающих.Цель изобретения - повышение выживаемости биоматериала и снижение расхода хладагента,На фиг, 1 схематично изображено устройство для замораживания биоматериалов, общий вид, разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1.Устройство содержит сосуд 1 для хладагента, сообщенную с ним камеру 2 замораживания, снабженную теплообменником 3, в теле которого выполнены изолированные рабочие каналы 4 для контейнеров 5 с биоматериалом, охватывающие их П-образные каналы 6, 7 для циркуляции хладагента. Рабочие каналы 4 и каналы 6 и 7 для циркуляции хладагента выполнены в виде пазов с плоскими параллельными стенками, смещены относительно центральной оси и сообщены через отверстия 8,В теле теплообменника 3 по оси камеры 2 выполнен канал 9 для ввода хладагента. Между крышкой камеры 2 и теплообменником 3 выполнена полость 10 инициировния кристаллизации, в которой размещена горизонтальная перегородка 11, В крышке камеры 2 и в перегородке 11 выполнены сквозные отверстия 12 для введения контейнеров 5 с биоматериалами. Канал 9 для ввода хладагента сообщен с каналами 7 для циркуляции хладагента через полость 10 инициирования кристаллизации. На обечайке 13 теплообменника 3 выполнены пазы 14. На обечайке 13 укреплен нагреватель 15, соединенный с регулятором температуры, включающим датчики 16 температуры, и с приспособлением 17 подачи хладагента, В стенках камеры 2 и теплообменника 3 выполнены отверстия 18 для отвода паров хлада гента,Устройство работает следующим образом,При пуске программы замораживаниярегулятор температуры осуществляет программное изменение температуры теплообменника 3, управляя приспособлением 17 подачи хладагента и нагревателем 15 по показателям датчика 16 температуры. Пары хладагента поступают в канал 9 ввода хладагента, после чего в полость 10 инициирования кристаллизации сначала под перегородкой 11, а затем через отверстие 12 под ней, При этом эа счет небольших зазоров между контейнерами 5 и стенками отверстий 12 в перегородке 11 обеспечивается ламинарный поток хладагента вдоль контейнеров 5, что гарантирует зарождение кристаллов в той части контейнеров, которая находится в этом отверстии 12. Дальше хладагент поступает последовательно в каналы 7 и через отверстия 8 в каналы 6, откуда через отверстие 18 хладагент выходит в атмосферу. При этом хладагент трижды проходит через теплообменник 3, энергия хлада гента за счет теплопроводн ости переносится в рабочие каналы 4 и биоматериал замораживается в контейнерах 5 до заданной температуры.Когда температура теплообменника 3, а значит, и контейнеров 5 с биоматериалом достигает критической точки фазового перехода, фронт кристаллизации гарантированно распространяется сверху вниз, так как переохлажденный участок контейнера 5, находящийся в отверстии 12, инициирует кристаллизацию в контейнере. Такой режим кристаллизации обеспечивает сохранность биоматериала, По окончании цикла замораживания подача хладагента прекращается, контейнеры извлекаются, а устройство готово к следующему циклу,В предлагаемом устройстве температура переохлаждаемого участка контейнера 5, находящегося в отверстии 12, ниже температуры контейнера 5 в рабочем канале 4 на несколько десятков градусов. Такой градиент температур стабильно обеспечивает кристаллизацию в верхней части контейнеров 5, что при устойчивой равномерности температурного поля по всем рабочим каналам 4 гарантирует одновременное и идентичное инициирование кристаллизации во всех контейнерах сверху вниз,Кроме того, данное устройство обеспечивает более высокую равномерность охлаждения, что обусловлено плоской формой рабочих каналов в виде пазов и устранением разнотолщин ности стенок между каналами,В устройстве обеспечена развитая площадь каналов теплообменника и многократная последовательная циркуляция хладагента, Все это позволяет повысить выживаемость биоматериала и снизить расход хладагента Формула изобретения Устройство для замораживания биоматериалов, содержащее сосуд для хладагента, сообщенную с ним камеру замораживания с пазами в крышке для введения контейнеров с биоматериалами, размещенный в камере теплообменник, в теле которого выполнены изолированные рабочие каналы для контейнеров с биоматериалом, охватывающие их П-образные каналы для циркуляции и канал для ввода хладагента,,Ревская ррек Заказ 52 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина укрепленный на обечайка теплообменника нагреватель, соединенный с регулятором температуры и приспособлением подачи хлада ента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выживаемости биоматериала и снижения расхода хладагента, между крышкой камеры и теплообменником выполнена полость инициирования кристаллизации, в которой размещена горизонтальная перегородка со сквозными отверстиями для контейнеров, а канал для ввода хладагента выполнен на оси камеры и сообщен с каналами для циркуляции хладагента 5 через указанную полость, при этом рабочиеканалы и каналы для циркуляции хладагента выполнены в виде пазов с плоскими параллельными стенками и смещены относительно центральной оси.10