BR102017022452A2 - Dispositivo para criopreservação de tecidos - Google Patents

Abstract

a presente invenção é um dispositivo para vitrificação em superfície sólida constituído de três partes: base, insert e tampa; apresentando-se como um sistema fechado para impedir possíveis contaminações, sendo este dispositivo a ser aplicado na vitrificação de tecido ovariano. a presente invenção se situa no campo da criobiologia e reprodução assistida.

Description

Dispositivo para Criopreservação de Tecidos

Campo da Invenção [0001] A presente invenção é um dispositivo para vitrificação em superfície sólida constituído de três partes: base, insert e tampa; apresentandose como um sistema fechado para impedir possíveis contaminações, sendo este dispositivo a ser aplicado na vitrificação de tecido ovariano. A presente invenção se situa no campo da criobiologia e reprodução assistida.

Antecedentes da Invenção [0002] Há muitas estratégias para realizar a vitrificação de células e tecidos. Entre elas, o uso de plástico criotubos ou palhetas são relatados (Rahimi et al, 2004; Bordes et al., 2005). No entanto, o polipropileno ou policloreto de vinila não são bons condutores de calor, o que pode comprometer as taxas de refrigeração no material a ser vitrificado (sansinena et al., 2012).

[0003] No sentido de resolver esse problema, pesquisadores desenvolveram técnicas como a vitrificação em superfície sólida, o que resultou na preservação da morfologia e viabilidade folicular (santos et al., 2007), bem como na preservação da ultra-estrutura de oócito (Lunardi et al., 2012). No entanto, quando essa técnica é utilizada em um sistema aberto, a exposição das amostras ao vapor de nitrogênio pode permitir a exposição a patógenos resistentes a temperaturas criogênicas (Grout e Morris, 2009). O risco de contaminação também é observado em outras técnicas de vitrificação tais como o cryotissue (Kagawa et al., 2009), a vitrificação por imersão em agulhas (Wang et al., 2008) e a vitrificação por cobertura direta (Zhou et al., 2010).

[0004] Em todas estas técnicas utilizadas, as taxas de sucesso são variáveis e a amostra pode ser diretamente exposta a nitrogênio líquido ou seu vapor.

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2/7 [0005] O primeiro protótipo do Ovarian Tissue Cryosystem (OTC) (Número do registro: PI1020120179113 - Depósito de patente) já foi utilizado para ovários caprinos (Carvalho et al., 2013a).

[0006] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

Sumário da Invenção [0007] A presente invenção busca resolver os problemas do estado da técnica a partir do desenvolvimento de um dispositivo de vitrificação em superfície sólida fechado, que permite uma troca de calor ideal e evita uma contaminação por patógenos resistentes.

[0008] Nesse sentido foi desenvolvida a técnica do Ovarian Tissue Cryosystem - OTC (Carvalho et al., 2013a), com o intuito de permitir a redução da temperatura do material a ser vitrificado de uma forma rápida, eficiente e segura, bem como simplificar o processo. O sistema OTC é um dispositivo de vitrificação por superfície sólida, na qual o material é vitrificado com um mínimo volume possível da solução de vitrificação, o que se caracteriza em um dos principais aspectos para evitar ou minimizar os danos causados pelo processo de criopreservação.

[0009] O OTC permite que todo o processo de vitrificação de um ou mais fragmentos de ovário seja realizado em um mesmo dispositivo. O OTC também apresenta como grande vantagem o fato de ser um sistema fechado, que não permite o contato da amostra de tecido ovariano com o nitrogênio líquido evitando assim, a contaminação ocasionada pelo contato direto quando amostras biológicas são mergulhadas no botijão criogênico.

[0010] O sistema OTC oferece inúmeras vantagens a outros sistemas já descritos na literatura. Esse dispositivo por ser manufaturado em aço inoxidável, garante a durabilidade do mesmo devido a alta resistência à

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3/7 variações de temperatura, é um dispositivo não descartável, pois foi idealizado com a finalidade de ser reutilizado após esterilização. Além disso, o OTC é menos oneroso em relação a outros dispositivos e técnicas descritos na literatura, pois dispensa a utilização de outros materiais (tubos, placas, etc) necessários para o procedimento. Além disso, esse dispositivo possibilita uma rápida troca de calor, acelerando os processos de redução de temperatura e posterior aquecimento do material vitrificado. A maneira como o OTC está constituído permite que todo o procedimento de vitrificação (exposição da amostra à solução crioprotetora; redução da temperatura; armazenamento em nitrogênio líquido; aquecimento e remoção da solução crioprotetora) por superfície sólida seja realizado no próprio sistema, ou seja, em um único dispositivo, isso torna o processo mais rápido e eficiente, uma vez que evita manipulações excessivas do material biológico e, consequentemente, riscos de contaminação.

[0011] O OTC, por apresentar forma cilíndrica, garante a uniformidade da redução de temperatura por toda a amostra. Além disso, é um sistema fechado que não permite o contato direto com o nitrogênio líquido, evitando assim possíveis contaminações da amostra com o nitrogênio líquido (Grout e Morris, 2009). Devido ao seu tamanho e forma, esse dispositivo permite que o ovário inteiro ou vários fragmentos de tecido ovariano sejam vitrificados em um só dispositivo (uma unidade do OTC), sem prejuízos para cada fragmento individual. O dispositivo em questão ainda permite que o material seja vitrificado com um mínimo volume possível da solução de vitrificação, o que minimiza ou anula a possibilidade de formação de gelo, o qual é extremamente prejudicial ao material biológico a ser criopreservado.

[0012] Desta forma, a presente invenção tem por objetivo garantir a uniformidade da redução de temperatura por toda a amostra a ser vitrificada e permitir que o tecido ovariano seja vitrificado com um mínimo volume possível da solução de vitrificação e, consequentemente possa resolver os problemas de formação intracelular de gelo, os quais são extremamente comuns em

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4/7 outras técnicas de criopreservação.

[0013] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um dispositivo para criopreservação de tecidos sendo um recipiente fechado dotado de base (1), tampa (2) e insert (3), em que:

- a base (1) compreende região roscada (4), ao menos uma área de vedação (5) e ao menos um meio de aperto da rosca (6);

- a tampa (2) compreende região roscada (4), ao menos uma região de vedação (5) e ao menos um meio de aperto da rosca (6);

- o material da base (MB) possui coeficiente de dilatação térmica inferior que o coeficiente de dilatação térmica do material da tampa (MT); e

- o insert (3) é um prisma reto de base equivalente geometria com a geometria da secção interna da base, sendo que um de seus lados é aberto e o lado oposto compreende orifícios.

[0014] Este e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

Breve Descrição das Figuras [0015] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente, as seguintes figuras são apresentadas:

[0016] A figura 1 mostra uma vista lateral de uma concretização do dispositivo da presente invenção.

[0017] A figura 2 mostra uma vista em corte da concretização da figura 1.

[0018] A figura 3 mostra um detalhe aproximado da concretização da figura 2.

[0019] A figura 4 mostra uma vista explodida da concretização da figura

1.

[0020] A figura 5 mostra uma vista em perspectiva da concretização da figura 1.

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5/7 [0021] A figura 6 mostra as chaves de aperto confeccionadas para a fechamento do dispositivo da presente invenção.

[0022] A figura 7 mostra as chaves da figura 6 associadas ao dispositivo da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [0023] As descrições que se seguem são apresentadas a título de exemplo e não limitativas ao escopo da invenção e farão compreender de forma mais clara o objeto do presente pedido de patente.

[0024] O presente pedido de patente refere-se a um dispositivo de vitrificação em superfície sólida fechado, que permite a vitrificação de um ou mais fragmentos de tecido.

[0025] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um dispositivo para criopreservação de tecidos sendo um recipiente fechado dotado de base (1), tampa (2) e insert (3), em que:

- a base (1) compreende região roscada (4), ao menos uma área de vedação (5) e ao menos um meio de aperto da rosca (6);

- a tampa (2) compreende região roscada (2,1), ao menos uma região de vedação (5) e ao menos um meio de aperto da rosca (6);

- o coeficiente de dilatação térmica da base (1) é inferior que o coeficiente de dilatação térmica da tampa (2); e

- o insert (3) é um prisma reto de base equivalente geometria com a geometria da secção interna da base, sendo que um de seus lados é aberto e o lado oposto compreende orifícios.

[0026] As regiões roscadas da base e da tampa interagem promovem o fechamento do dispositivo sendo que, quando o dispositivo se encontra completamente fechado, as áreas de vedação (5 e 5) devem estar em contato. Em uma concretização, as áreas de vedação são polidas.

[0027] Os materiais da base (MB) e da tampa (MT) são diferentes, o material da base deve possuir coeficiente de dilatação menor que o coeficiente

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6/7 de dilatação do material da tampa, pois dessa forma quando o dispositivo é exposto á ambientes de baixa temperatura, a contração da tampa (2) é superior que a contração da base (1), fazendo com que seja criada uma força de compressão entre as áreas de vedação garantindo ainda mais a estanqueidade do dispositivo.

[0028] O insert (3) permanece no interior do dispositivo, dividindo o volume interno em duas partes, porém mantendo-as fluidamente comunicantes. Em uma concretização, o insert (3) compreende uma protuberância para auxiliar em seu manuseio.

[0029] Entre as funções do insert (3) está a de auxiliar no processo de descarte e troca da solução de vitrificação durante a fase de exposição aos agentes crioprotetores, pois os orifícios permitem o escoamento da solução sem ser necessária a manipulação das amostras de tecido. Outra função pode ser observada durante a etapa de lavagem do material após o aquecimento do tecido para a remoção dos agentes crioprotetores, auxiliando novamente na lavagem dos ditos tecidos sem que seja necessária a manipulação direta.

[0030] Os meios de aperto (6) que estão presentes na base (1) e na tampa (2) é qualquer modificação que permita a utilização de chave (7) para realizar o aperto das peças. Em uma concretização a base (1) e a tampa (2) compreendem três entalhes a 120° para ser acoplado a uma chave com três pinos a 120°, sendo a dita chave como apresentado na figura 7.

[0031] Em uma concretização, as áreas de vedação (5) apresentam um ângulo (θ) em relação à rosca, pois dessa forma durante o fechamento do dispositivo é gerado uma força de compressão entre as ditas áreas, elevando ainda mais a compressão após a contração.

[0032] O OTC é um dispositivo de vitrificação em superfície sólida sem contato com o nitrogênio líquido, por ser um sistema fechado. Como mencionado anteriormente, o OTC além de ser um dispositivo fechado, é produzido em aço inoxidável, que o torna bastante resistente a grandes variações de temperatura, ou seja, de temperaturas criogênicas (-196°C) até as

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7/7 temperaturas de esterilização a seco como a autoclavação (121°C a 134°C). [0033] Portanto, fragmentos de 3x3x1 mm (até 5 fragmentos) são expostos às soluções de vitrificação contendo os agentes crioprotetores presentes na base do dispositivo. A substituição de uma solução por outra em cada período de exposição é realizada com o auxílio do insert (3), o qual é encaixado na base.

[0034] Desta forma, a solução é descartada e os fragmentos de tecido permanecem no insert (3), o qual contém pequenos orifícios que deixa passar a solução. Após a exposição nas duas soluções de vitrificação, o tecido ovariano é levemente seco em papel filtro e colocado na base (1) do OTC, o qual é fechado com sua tampa (2) com o auxílio de duas chaves próprias (7) e em seguida, diretamente mergulhado no nitrogênio líquido, dentro de um canister de um botijão criogênico.

[0035] Após o período de armazenamento, o OTC é removido do botijão criogênico, diretamente mergulhado em um banho-maria previamente aquecido a 37°C para o descongelamento total das amostras de tecido vitrificadas. Após esse procedimento, os fragmentos são submetidos a três banhos (5 minutos cada) com soluções compostas por diferentes concentrações de açúcares para a remoção do agente crioprotetor. Ressalte-se que esse procedimento é completamente realizado dentro da base do OTC, não havendo a necessidade de utilização de outro recipiente.

[0036] A presente invenção pode ser mais bem compreendida por ser um dispositivo de vitrificação em superfície sólida fechado, que permite a vitrificação de um ou mais fragmentos de tecido de ovário.

Claims (3)

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Reivindicações

1. Dispositivo para criopreservação de tecidos caracterizado por ser um recipiente fechado dotado de base (1), tampa (2) e insert (3), em que:

- a base (1) compreende região roscada (4), ao menos uma área de vedação (5) e ao menos um meio de aperto da rosca (6);

- a tampa (2) compreende região roscada (4), ao menos uma região de vedação (5) e ao menos um meio de aperto da rosca (6);

- o material da base (MB) possui coeficiente de dilatação térmica inferior que o coeficiente de dilatação térmica do material da tampa (MT); e

- o insert (3) é um prisma reto de base equivalente geometria com a geometria da secção interna da base (1), sendo que um de seus lados é aberto e o lado oposto compreende orifícios.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pela área de vedação da base e da tampa compreender um ângulo (θ) em relação à rosca.

3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2 caracterizado pelo meio de aperto da rosca da base (6) e da tampa (6) serem três entalhes a 120°.