Термостат для биологического материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 80730 19 ЬЫ ОПИСАН ЗОБРЕ СТВУ СКОМУ СВИ К В. Козырилин ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(21) 4887255/14 (22) 04,12,90 (46) 07.04,93. Бюл. В 13 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) А.В. Гаврилин, А.Б. Ковалев, А. рев, В.Д, Шаргородский и А.А. Гав (56) Патент США ЬЬ 4530816, кл. Г 25 О 3/08, 1989. (54) ТЕРМОСТАТ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕ РИАЛА (57) Использование: в медицине и ветеринарии при создании портативных термостатов для холодной транспортировки и хранения фармакологических препаратов, бактерицидных и пересадочных материалов и органов; например, почек, трансплантированных бесперфузионным способом. Цель5 РРК 5 О 3/00, Р 25 В 21/00, 0 05 О 23/2 изобретения - увеличение времени хранения биологического материала. Сущность изобретения: термастат для биологического материала содержит выполненный с крышкой(1) термоизолированный корпус (2), установленный в нем заполненный хладагентом (3) контейнер (4) с вертикальными несплошными перегородками (7), аккумуляторами холода (5) и статируемым сосудом (6). При этом на наружной поверхности статируемого сосуда закреплен термодатчик (8), электрически связанный с блоком регулирования температуры, состоящий из дифусилителей (9, 10), источника опорных напряжений (11), компаратора (12) и генератора пилообраз ных импульсов (13) с ключевым транзисто- ф ром (14) и двух термобатарей (15, 16), установленных в окнах корпуса. 3 з,п, ф-лы, 1 ил, УУмИзобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в медицине и ветеринарии при создании портативных термостатов для холодной транспортировки и хранения фармакологичных препаратов, бактерицидных и пересадочных материалов и органов, например, почек, трансплантированных бесперфузионным способом,Целью изобретения является увеличение времени хранения биологического материала,На чертеже приведены эскизы продольного и поперечного центральных сечений конструктива устройства, объединенные со схемой электрических соединений,Устройство термостата для биологического материала содержит корпус 1 с крышкой 2, выполненный из термоизолирующего материала, внутри которого установлен заполненный хладагентом 3 контейнер 4 с размещенными в нем аккумулятором 5 холода и статируемым сосудом 6 с биологическим материалом, разделенными . термоизолированной перегородкой 7, регулирующей скорость охлаждения сосуда 6, на наружной поверхности статируемого сосуда б жестко закреплен термодатчик 8, к которому подключены последовательно соединенные первый и второй дифусилители 9, 10, а ко второму входу последнего подключен источник 11 опорных напряжений, компаратор 12 напряжения, ко второму входу которого подключен генератор 13 пилообразных импульсов и ключевой транзистор 14, в коллекторную цепь которого включены последовательно соединенные две термобатареи 15, 16, с радиаторами 17, каждая из которых установлена в окне 18, выполненном в корпуса 1, причем холодная грань термобатарей 15, 16, жестко соединена со стенкой корпуса 4, корпус 1 с крышкой 2 и контейнер 4 имеют прямоугольную форму, аккумулятор 5 холода выполнен в виде двух герметичных боксов с гибкими стенками 19, заполненных аккумулирующим холод веществом 20, установленных у коротких сторон контейнера 4, перегородка 7 выполнена в виде несплошных, не доходящих до верхней и нижней 21 граней контейнера 4 элементов,Устройство работает следующим образом,Производят заливку боксов аккумулятора 5 холода веществом, аккумулирующим холод (дистиллированная вода или соляной раствор) и замораживают его, используя морозильную камеру (например, бытового холодильника). Производят заливку контейнера 4 расчетным количеством 1,5 л хладагента 3 - дистиллированной водой. Устанавливают аккумулятором 5 холода в боковые отсеки контейнера 4, Загружают статируемый сосуд 6 биоматери алом. Закрывают крышку 2 термостата ивключают электронный блок, Выбором опорного напряжения от источника 11 устанавливают требуемую температуру хранения биоматериала. Вторым дифусилителем 10 10 усиливается сигнал ошибки рассогласования между выбранным опорным напряжением и напряжением на выходе первого дифусилителя 9, подключенного к резистивному мосту (не показано), который раз балансируется термодатчиком 8терморезистором, реагирующим на температуру статируемого сосуда 6, Усиленный сигнал ошибки рассогласования между задаваемой температурой статирования и 20 фактической температурой сосуда 6 управляет в компараторе 12 уровней отсечки пилообразных импульсов от генератора 13, в результате на выходе компаратора 12 ширина формируемых импульсов модулируется 25 пропорционально сигналу ошибки рассогласования, Эти импульсы ШИМ управляют коллекторным током ключевого транзистора 14, нагрузкой которого являются термобатареи 15, 16, обеспечивающие до полнительное подохлаждение хладагента 3через стенки контейнера 4 до установления требуемой температуры статирования сосуда 6. При завершении отработки ошибки рассогласования длительность импульсов35 ШИМ равна нулю. Термобатареи 16, 15обеспечиваются, срабатывает визуальная сигнализация (не показано) "охлаждение закончено", и термостат готов к транспортировке.40 Во время транспортировки (до 26 часов)статирование сосуда 6 осуществляется пассивной циркуляцией плотной компоненты хладагента 3, имеющей температуру +4 ОС.По завершении транспортировки опять 45 включают электронный блок на время хранения (до 2-х суток) до момента извлечения биомассы для имплантации.Лабораторные испытания макета заявляемого устройства на весовом имитаторе 50 донорской почки при объеме статируемогососуда 6 2,85 л подтвердили возможность поддержания температуры статирования плюс (5+ -1) С в течение 26 часов в пассивном режиме охлаждения (режим 55 транспортировки) с последующим поддержанием температуры статирования плюс (2;3,4,5,6) С с точностью 0,2 С в активном режиме охлаждения (стационарный режим) до 2-х суток без замены аккумуляторов 5 холода.1807301 4. Термостат по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перегородка выполнена в виде двух несплошных, не доходящих до верхней и нижней граней контейнера элементов,Составитель А. ГаврилинТехред М,Моргентал Корректор Н. Король Редактор С. Кулакова м Заказ 1372 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения1, Термостат для биологического материала, содержащий корпус с крышкой, выполненный иэ термоиэолирующего материала, внутри которого установлен эапол ненный хладагентом контейнер с размещенными в нем аккумулятором холода и статируемым сосудом с биологическим материалом, разделенным термоизолированной перегородкой, регулирующей ско рость охлаждения сосуда, отл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения времени хранения биологического материала, на наружной поверхности статируемого сосуда жестко закреплен термодатчик, к которому 15 подключены последовательно соединенные первый и второй дифусилители, а к второму входу последнего подключены источник опорных напряжений, компаратор напряжения, к второму входу которого подключе ны генератор пилообразных импульсов и ключевой транзистор, в коллекторную цепь которого включены последовательно соединенные две термобатареи с радиаторами, каждая иэ которых установлена в окне, выполненном в корпусе, причем холодная грань термобатареи жестко соединена со стенкой корпуса.2. Термостат поп.1,отл и ча ю щи йс я тем, что корпус с крышкой и контейнер имеют прямоугольную форму.3, Термостат по п.2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что аккумулятор холода выполнен в виде двух герметичных боксов с гибкими стенками, заполненных аккумулирующим холод веществом и установленных у коротких сторон контейнера.