EA005714B1 - Method of preserving biological materials - Google Patents
Method of preserving biological materials Download PDFInfo
- Publication number
- EA005714B1 EA005714B1 EA200400341A EA200400341A EA005714B1 EA 005714 B1 EA005714 B1 EA 005714B1 EA 200400341 A EA200400341 A EA 200400341A EA 200400341 A EA200400341 A EA 200400341A EA 005714 B1 EA005714 B1 EA 005714B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- container
- sample
- storage
- carried out
- biological material
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
- A01N1/02—Preservation of living parts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
- A01N1/02—Preservation of living parts
- A01N1/0278—Physical preservation processes
- A01N1/0284—Temperature processes, i.e. using a designated change in temperature over time
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно способам, использующим генетический материал животного или растительного происхождения, и может быть использовано, в частности, при идентификации человека.The invention relates to the field of biotechnology, namely methods using the genetic material of animal or vegetable origin, and can be used, in particular, in identifying a person.
В рамках предлагаемого изобретения будут использованы следующие понятия и термины.In the framework of the present invention, the following concepts and terms will be used.
Биологический материал - любая ткань или жидкость живого организма (мышца, кусочек ногтя, волос, кожа, кость, капелька крови, слюна, иная биологическая жидкость, ткань растения, его сок и т.д.). Это понятие обобщает все виды материи биологического происхождения, из которой можно в последствии выделить какую-либо информацию о биологическом существе, владельце данной ткани.Biological material - any tissue or fluid of a living organism (muscle, nail, hair, skin, bone, droplet of blood, saliva, other biological fluid, plant tissue, its juice, etc.). This concept summarizes all types of matter of biological origin, from which it is possible to extract any information about a biological creature, the owner of this tissue.
Генетический код - записанная в специальных обозначениях информация о последовательности аминокислот, составляющих ДНК биологического существа. Генетический код, система зашифровки наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот, реализующаяся у биологических организмов в виде последовательности нуклеотидов.The genetic code is the information on the sequence of amino acids that make up the DNA of a biological substance, written in special symbols. The genetic code, the system for encrypting hereditary information in nucleic acid molecules, which is realized in biological organisms as a sequence of nucleotides.
Генетический материал - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).The genetic material is deoxyribonucleic acid (DNA).
ДНК - биополимер, состоящий из многих мономеров - дезоксирибонуклеотидов, соединенных через остатки фосфорной кислоты в определенной последовательности, специфичной для каждой индивидуальной ДНК. Уникальная последовательность дезоксирибонуклеотидов в данной молекуле ДНК представляет собой кодовую запись.DNA is a biopolymer consisting of many monomers, deoxyribonucleotides, linked through phosphoric acid residues in a specific sequence specific for each individual DNA. The unique sequence of deoxyribonucleotides in this DNA molecule is a code entry.
На сегодняшний день значительную сложность представляет идентификация неопознанных останков людей, возникающих в результате стихийных бедствий, техногенных происшествий, боевых действий и т.д. К сожалению, останки биологических объектов, которые могут быть идентифицированы как останки людей, зачастую находят в состоянии, практически не пригодном для опознания обычными методами. Останки могут представлять собой фрагменты тел, не содержащих особых примет, позволяющих с уверенностью опознать человека.Today, a significant difficulty is the identification of unidentified human remains resulting from natural disasters, man-made incidents, hostilities, etc. Unfortunately, the remains of biological objects that can be identified as human remains are often found in a state that is practically unsuitable for identification by conventional methods. The remains can be fragments of bodies that do not contain special signs, allowing you to identify a person with confidence.
При этом опознание может быть проведено и по малейшим останкам человека с использованием генного анализа. Но для этого необходимо иметь материал сравнения, в качестве которого предпочтительно иметь образец тела человека.In this case, the identification can be carried out on the smallest human remains with the use of gene analysis. But for this, it is necessary to have a comparison material, as which it is preferable to have a sample of the human body.
Для профессий, связанных с повышенным риском, желательно заранее поместить на хранение в банк данных образец ткани, который будет использован для генного анализа при идентификации не опознаваемых другим способом останков.For professions involving an increased risk, it is advisable to place a tissue sample in the data bank in advance, which will be used for gene analysis in identifying unrecognizable remains.
В настоящее время известны различные способы сохранения образцов биологических материалов.Currently, there are various ways to preserve samples of biological materials.
Для сохранения предложено использовать замораживание образца (8ϋ, авторское свидетельство 395439), бальзамирование (8И, авторское свидетельство 1745765), заливку парафином (ВИ, патент 2031114), а также осаждение монослоя клеток ткани на носителе с последующим хранением образца в холодильнике (ВИ, патент 2014359).For preservation, it was suggested to use sample freezing (8ϋ, inventor's certificate 395439), embalming (8I, inventor's certificate 1745765), paraffin embedding (VI, patent 2031114), as well as deposition of a monolayer of tissue cells on a carrier with subsequent storage of the sample in a refrigerator (VI, patent 2014359).
Все выше указанные способы не обеспечивают длительность хранения образца биологического материала (в течение нескольких лет) из-за присутствия в образце влаги и кислорода, а также микроорганизмов, находящихся на поверхности образца и контейнера для ее хранения. Наличие в образце влаги и кислорода, а также его контакт с кислородом приводит в конечном счете к окислению биологического материала и непригодности его к использованию как источника генов организма, от которого взят образец.All the above mentioned methods do not ensure the duration of storage of a sample of biological material (for several years) due to the presence of moisture and oxygen in the sample, as well as microorganisms present on the surface of the sample and the container for its storage. The presence of moisture and oxygen in the sample, as well as its contact with oxygen ultimately leads to the oxidation of biological material and its unsuitability for use as a source of body genes from which the sample was taken.
Наиболее близким аналогом предложенного способа можно признать способ хранения образца биологического материала, включающий изоляцию его инертным газом (8И, авторское свидетельство 1183537) с последующим помещением образца в хранилище.The closest analogue of the proposed method is the method of storing a sample of a biological material, including its isolation with an inert gas (8I, inventor's certificate 1183537), followed by placing the sample in storage.
К недостаткам известного способа следует также отнести невозможность обеспечения длительности хранения из-за присутствия в образце влаги и кислорода.The disadvantages of this method include the inability to ensure the duration of storage due to the presence in the sample of moisture and oxygen.
Цель изобретения состоит в обеспечении возможности в течение длительного времени использовать генетический материал при минимизации затрат.The purpose of the invention is to provide the possibility for a long time to use genetic material while minimizing costs.
Для достижения указанной цели предложено использовать способ хранения биологического материала, включающий изоляцию образца биологического материала его от внешней среды с последующим выдерживанием его при низкой температуре, причем предварительно проводят сублимацию образца, помещенного в открытую емкость, затем внутреннюю поверхность емкости и образец изолируют от внешней среды, а выдерживание образца проводят при температуре, не превышающей +8°С. Обычно сублимацию осуществляют до остаточного содержания влаги в образце не свыше 6 мас.%, а также до остаточного содержания кислорода в образце не свыше 4 мас.%. Преимущественно изоляцию образца от внешней среды осуществляют путем запаивания емкости, или путем заполнения емкости инертным газом, или путем заполнения емкости инертным газом и запаивания. Хранение могут осуществлять в термостатах или в отработанных соляных шахтах. Обычно образец хранят в стеклянной таре, металлической, керамической или в полимерной таре. Однако возможно использование и других вариантов использования долгоживущей тары.To achieve this goal, it has been proposed to use a method for storing biological material, including isolating a sample of biological material from the external environment, then keeping it at a low temperature, whereby the sample placed in an open container is sublimated, then the internal surface of the container and the sample are isolated from the external environment and keeping the sample is carried out at a temperature not exceeding + 8 ° C. Usually, sublimation is carried out to a residual moisture content in the sample of not more than 6 wt.%, As well as to a residual oxygen content in the sample of not more than 4 wt.%. Preferably, the sample is isolated from the external environment by sealing the container, or by filling the container with an inert gas, or by filling the container with an inert gas and sealing. Storage can be carried out in thermostats or in waste salt mines. Typically, the sample is stored in glass containers, metal, ceramic or polymer containers. However, it is possible to use other options for the use of long-lived containers.
Экспериментально было установлено, что в процессе сублимации образца вместе с влагой из образца биологического материала удаляется и кислород, при этом на поверхности емкости погибают все микроорганизмы. По этой причине продолжительность хранения образца значительно увеличивается.It was experimentally established that in the process of sublimation of a sample, together with moisture, oxygen is removed from a sample of biological material, and all microorganisms die on the surface of the container. For this reason, the duration of storage of the sample is significantly increased.
-1005714-1005714
Последующая изоляция образца и емкости от влаги и кислорода воздуха способствует длительному хранению. Использование для хранения термостатов или выработанных соляных шахт с их постоянством температуры и влажности позволяет неограниченно увеличить срок хранения образца биологического материала.Subsequent isolation of the sample and container from moisture and oxygen of the air contributes to long-term storage. The use of thermostats or developed salt mines for storage with their constant temperature and humidity allows for an unlimited increase in the storage life of a sample of biological material.
В общем случае изобретение реализуют следующим образом. Образец биологического материала, помещенный в емкость, сублимируют с использованием стандартного оборудования, при этом устраняют микробиологические загрязнения, а также удаляют воду и кислород из образца. Емкость закрывают, предварительно создав вокруг образца биологического материала химически нейтральную среду. При этом в сосуде создают вакуум или воздух в сосуде замещают инертным газом или инертной жидкостью, жидким полимером, парафином или иной инертной средой. После этого емкость с образцом герметизируют любым известным способом (запаивают, заклеивают, заваривают, завинчивают, закрывают притертой крышкой). Это обеспечит невозможность попадания в емкость и контакта с образцом биологического материала микроорганизмов, окислителей и влаги. Емкость с образцом помещают на хранение при температуре, близкой к 0°С, в условиях исключения возможности резких скачков (перепадов) температуры. Это обеспечит лучшее хранение, т. к. резкие перепады температуры влияют на состояние биологически активного материала. Это может быть обеспечено помещением емкости для длительного хранения в подвал, пещеру, шахту, под воду на глубину, где температура постоянно равна 4°С, а также в иные места хранения, где обеспечивается указанное требование. Место хранения должно быть защищено от солнечного (ультрафиолетового) излучения, а также радиоактивного излучения, кроме естественного радиационного фона. Емкости с биологическим материалом могут быть помещены в более крупные контейнеры (емкости). Это может обеспечивать большую защиту от внешних воздействий на сосуды (контейнеры), содержащие биологический материал. Это дополнительно обеспечит большую безопасность хранения и более легкий доступ к конкретным образцам (сосудам). Сосуды с биологическим материалом могут быть промаркированы, кроме того, в них может быть вложена дополнительная информация.In the General case, the invention is implemented as follows. A sample of biological material placed in a container is sublimated using standard equipment, while eliminating microbiological contamination and removing water and oxygen from the sample. The container is closed, after creating a chemically neutral environment around the sample of biological material. In this case, a vacuum is created in the vessel or the air in the vessel is replaced with an inert gas or inert liquid, a liquid polymer, paraffin or another inert medium. After that, the container with the sample is sealed in any known way (sealed, sealed, brewed, screwed, closed with a ground lid). This will ensure that microorganisms, oxidizing agents and moisture cannot get into the container and contact with the sample of the biological material. The container with the sample is placed in storage at a temperature close to 0 ° C, in the conditions of excluding the possibility of sudden changes (temperature). This will provide better storage, because sudden changes in temperature affect the state of the biologically active material. This can be ensured by placing containers for long-term storage in the basement, cave, mine, under water to a depth, where the temperature is constantly equal to 4 ° C, as well as to other storage places, where the specified requirement is met. The storage place should be protected from solar (ultraviolet) radiation, as well as radioactive radiation, except for natural radiation background. Tanks with biological material can be placed in larger containers (containers). This can provide greater protection against external influences on vessels (containers) containing biological material. This additionally ensures greater safety of storage and easier access to specific samples (vessels). Vessels with biological material may be marked, in addition, additional information may be included in them.
В дальнейшем изобретение будет раскрыто с использованием примеров реализации.Hereinafter the invention will be disclosed using examples of implementation.
Образец мышечной ткани человека, работающего в условиях повышенной опасности, помещен в открытую стеклянную емкость с притертой крышкой. Открытую емкость с образцом помещают в камеру сублимации. После доведения остаточной влажности и кислорода в ткани до уровня 7 мас.% и 6 мас.% соответственно емкость вынимают из камеры сублимации. Емкость заливают под пробку предварительно прогретым до 120°С и охлажденным до комнатной температуры силиконовым маслом. Экспериментально установлено, что при используемых условиях сублимации на поверхности образца и емкости не остается живых микроорганизмов, как не остается влаги, кислорода и микроорганизмов в силиконовом масле. Заполненную силиконовым маслом емкость закрывают притертой пробкой. Маркируют емкость надписью, содержащей сведения о доноре ткани. Маркированную емкость помещают пещеру, в которой отсутствуют перепады температуры и влажности, а средняя температура соответствует интервалу от + 2 до +5°С. Срок хранения образца, полученного, как указано выше, в условиях подобной пещеры, превышает 300 лет. (Срок определен по экстраполяции изменений в образце).A sample of muscle tissue of a person working under increased danger is placed in an open glass container with a ground-in lid. An open container with the sample is placed in the sublimation chamber. After adjusting the residual moisture and oxygen in the tissue to a level of 7 wt.% And 6 wt.%, Respectively, the capacity is removed from the sublimation chamber. The container is poured under a stopper pre-heated to 120 ° C and cooled to room temperature silicone oil. It was established experimentally that, under the sublimation conditions used, no living microorganisms remain on the surface of the sample and the container, just as there is no moisture, oxygen and microorganisms in the silicone oil. Capacity filled with silicone oil is sealed with a stopper. Label the container with an inscription containing information about the donor tissue. The labeled tank is placed a cave in which there are no differences in temperature and humidity, and the average temperature corresponds to the interval from + 2 to + 5 ° C. The shelf life of a sample obtained, as indicated above, under conditions of a similar cave, exceeds 300 years. (The term is determined by extrapolating changes in the sample).
Образец ногтевой пластины летчика-испытателя был помещен в полиэтиленовую емкость, выполненную с возможностью запаивания. Емкость с образцом помещают в камеру сублимации, в которой доводят остаточную влажность образца до 8 мас.%, а содержание остаточного кислорода до 7 мас.%. Емкость заполняют обезвоженным диоксидом углерода и запаивают. На емкость наклеивают табличку, содержащую сведения о доноре ногтевой пластины. Емкость вместе с другими аналогичными емкостями помещают в контейнер, который выполнен из винипласта. Контейнер заполняют аргоном и заваривают. В дальнейшем контейнер помещают на морское дно на глубине примерно 100 м, где температура воды практически всегда равна +4°С. Время хранения образца по экстраполированным данным составляет не менее 280 лет.A sample of the nail plate of the test pilot was placed in a plastic container made with the possibility of sealing. The container with the sample is placed in a sublimation chamber, in which the residual moisture of the sample is adjusted to 8 wt.%, And the residual oxygen content to 7 wt.%. The container is filled with dehydrated carbon dioxide and sealed. On the container stick a plate containing information about the donor of the nail plate. The container, along with other similar containers, is placed in a container that is made of vinyl plastic. The container is filled with argon and brewed. In the future, the container is placed on the seabed at a depth of approximately 100 m, where the water temperature is almost always + 4 ° C. The sample storage time according to extrapolated data is at least 280 years.
Образец древесины секвойи поместили в керамическую емкость. Емкость с образцом поместили в камеру сублимации. После обработки влажность древесины составила 7 мас.%, а содержание кислорода 8 мас.%. На поверхности емкости не осталось микроорганизмов. Внутреннюю полость емкости заполнили расплавленным парафином. На горячий парафин поместили керамическую крышку с герметизацией содержимого емкости. Емкость поместили в отработанную соляную шахту с неизменными условиями (температура +2°С и влажность 27%). Срок хранения образца согласно данным экстраполяции превышает 500 лет.Sequoia wood sample placed in a ceramic container. The sample container was placed in a sublimation chamber. After processing, the wood moisture content was 7 wt.%, And the oxygen content was 8 wt.%. On the surface of the container there are no microorganisms left. The internal cavity of the tank filled with molten paraffin. A ceramic lid was placed on the hot paraffin, sealing the contents of the container. The container was placed in a spent salt mine with unchanged conditions (temperature + 2 ° C and humidity 27%). The shelf life of the sample according to the extrapolation data exceeds 500 years.
Предложенный способ хранения биологического материала позволяет неограниченно долго хранить образцы, пригодные как для генного анализа, так и для клонирования.The proposed method of storing biological material allows you to store samples indefinitely long, suitable for both gene analysis and cloning.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126937/15A RU2228617C2 (en) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Method for prolonged storage of biological material |
PCT/RU2003/000070 WO2004033729A1 (en) | 2002-10-09 | 2003-02-28 | Method of preserving biological materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200400341A1 EA200400341A1 (en) | 2004-08-26 |
EA005714B1 true EA005714B1 (en) | 2005-04-28 |
Family
ID=32091764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200400341A EA005714B1 (en) | 2002-10-09 | 2003-02-28 | Method of preserving biological materials |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2003219628A1 (en) |
EA (1) | EA005714B1 (en) |
RU (1) | RU2228617C2 (en) |
WO (1) | WO2004033729A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2928517B1 (en) * | 2008-03-11 | 2011-10-07 | Imagene | INDUSTRIAL PROCESS FOR ENCAPSULATION OF BIOLOGICAL EQUIPMENT FOR AMBIENT TEMPERATURE CONSERVATION |
KR20100106261A (en) * | 2010-08-24 | 2010-10-01 | 최민성 | A funeral method for gene(dna) conservation and safekeeping lifetime record |
EP3473094A1 (en) * | 2017-10-18 | 2019-04-24 | Centre National de la Recherche Scientifique CNRS | High-fidelity long-term storage of biological material |
RU2703058C2 (en) * | 2017-12-08 | 2019-10-15 | Владимир Артурович Хачумов | Method of storing dna-containing plant material in a wide temperature range |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5856102A (en) * | 1997-02-26 | 1999-01-05 | Bierke-Nelson; Diane Lynn | Home/self-storage to improve DNA banking |
CA2331374C (en) * | 1998-05-06 | 2011-04-19 | Sophie Tuffet | Method for prolonged storage of dna molecules and packaging implementing said method |
-
2002
- 2002-10-09 RU RU2002126937/15A patent/RU2228617C2/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-02-28 AU AU2003219628A patent/AU2003219628A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-28 WO PCT/RU2003/000070 patent/WO2004033729A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-02-28 EA EA200400341A patent/EA005714B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200400341A1 (en) | 2004-08-26 |
RU2228617C2 (en) | 2004-05-20 |
AU2003219628A1 (en) | 2004-05-04 |
WO2004033729A1 (en) | 2004-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Simmons | Fluid preservation: a comprehensive reference | |
Berjak | Unifying perspectives of some mechanisms basic to desiccation tolerance across life forms | |
Ramsay et al. | Effects of sterilization and storage on respiration, nitrogen status and direct counts of soil bacteria using acridine orange | |
RU2228617C2 (en) | Method for prolonged storage of biological material | |
Billi et al. | Life without water: responses of prokaryotes to desiccation | |
Gamble | Collecting and preserving genetic material for herpetological research | |
Jørgensen et al. | Effect of Filtrates from Cultures of Unicellular Algae or the Growth of Staphylococcus aureus. | |
US20140193456A1 (en) | Method for Drying-Conservation of Natural Substances | |
KR100512702B1 (en) | Method for prolonged storage of dna molecules and packaging for implementing the same | |
Okafor | Ecology of micro-organisms on chitin buried in soil | |
Spring | 15 preservation of thermophilic microorganisms | |
Ashwood-Smith et al. | Ultraviolet mutagenesis in Escherichia coli at low temperatures | |
Morris et al. | The cryopreservation of Euglena gracilis | |
Reinhoud et al. | Vitrification of plant cell suspensions | |
JPH04505262A (en) | How to stabilize bacteria | |
Hungria et al. | Preservation of rhizobia | |
JPH02261380A (en) | Immobilized dried microorganism, preparation thereof and deoxidation used for it | |
Kaczmarek | Tardigrada: An emerging animal model to study the Endoplasmic Reticulum stress response to environmental extremes | |
Brown | Genetic material | |
Döllerer et al. | High pressure treatment of organic wastes | |
RU2002126937A (en) | METHOD FOR PRESERVING BIOLOGICAL MATERIAL | |
RU2228358C2 (en) | Method for long-time storage of dna molecules and packaging for implementation of the method | |
CN117770236A (en) | Wild soybean field sampling and preserving method | |
Shilo et al. | Osmotic lysis of Prymnesium parvum by weak electrolytes' With 4 figures and 2 tables in the text | |
Hawes et al. | Ultraviolet radiation tolerance of the Antarctic springtail, Gomphiocephalus hodgsoni |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |