JP2628670B2 - 容器に収めた生物学的物質の試料を冷却及び急速冷凍する装置 - Google Patents

容器に収めた生物学的物質の試料を冷却及び急速冷凍する装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術〕 生物学的物質を保存し、しかも該物質の生命力を維持
するために現在用いられている好ましい方法は、急速冷
凍をした後に−30℃以下の温度に保存することである。
精子，有精卵又は無精卵等の細胞、人工的環境で培養さ
れた動・植物の細胞、組織試料、血液や其他の生物学的
物質はこのようにしてほぼ永久的に保存することがで
き、また必要があれば解凍して生命を戻すことができ
る。この方法は最近人間用医薬及び動物政策に実施され
ているように生物学的研究、動・植物の繁殖及び有精卵
又は胚芽の移植において重要である。
生きている生物学的物質を冷凍させる場合に、規制正
しくかつ細胞や成分を破損しないように温度を下げるこ
とが極めて重要である。破損は温度低下が適度以上に速
すぎる場合或は適度以下に遅すぎる場合に発生する。速
すぎる冷却速度は普通細胞内部の氷の結晶の発達及び再
加熱工程中の氷の結晶の膨張によって生ずる。ピー・マ
ズール（P.Mazur）「適度以上に冷却された細胞の死滅
における細胞内冷凍の役割り」低温生物学第14号251−2
72頁1977年参照。適度以下の冷却速度における破損は所
謂溶解効果によって説明することができる。ピー・マズ
ール「哺乳類の胚芽の凍結」に述べられた哺乳類細胞に
おける低速冷凍の害、チバ基金シンポジューム第52号19
−48頁1979年参照。従って生物学的試料を冷凍させる安
全な方法は、物質の型及び試料の大きさによって異なる
が、正確に制御された温度計画が必要である。
物質を収容する容器の型式は試料の大きさに関係す
る。大量の物質を収容するには、好ましくはプラスチッ
クで作られた容量が約２〜10ミリリットルのアンプル或
は容量が0.25〜0.5ミリリットルの試験管が用いられ
る。精子や胚芽のような単一の細胞には、直径が1.95ミ
リメータで長さが約14センチメータの所謂「ストロー」
と呼ばれる薄いプラスチック製の試験管を用いることが
好ましい。周囲の液体と共に被検物をストローに吸込ん
だ後にストローの両端を密閉する。ストローの容量が小
さいので僅かな時間的ずれを生ずるだけで正確に温度を
制御することができる。
異なった種類の生物学的試料の急速冷凍装置が市販さ
れている。これらの公知の装置のうちの一つでは、フレ
オン、アルコール、メタノール、イソペンタン等の非冷
凍液で作られた液槽中に試料を保存する。この液槽の温
度を揺動または循環によって一定に保つ。他の型式の装
置では、温度をできるだけ均等に保った循環ガス体を有
する空間内に試料を保存する。これらの液体又はガス体
を、液体窒素等の冷凍剤との熱交換によって、或は通常
の冷凍機によって冷却する。ガス槽又は液槽を所望の正
確な温度に保つために制御された熱源を使用する。この
ために余分なエネルギを消費すると共に、蒸発によって
かなりの量の冷凍剤が失われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
この種の装置はその本質上比較的重くかつ多量のエネ
ルギを必要とする。即ち比較的小さい試料を冷却、冷凍
するのに大きな重量、容積、エネルギを必要とする。
本発明は、上記公知技術の欠点を削除した生物学的物
質の試料を冷却及び急速冷凍する新規の装置に関する。
本発明によれば、二つの板状冷却要素に囲われた冷却領
域内に試料を配列する。冷却要素は、高熱伝導性金属板
と交互に重ね合わせたペルチェ要素の二つ以上の層を有
する層状構造で、金属板によってペルチェ要素の層間の
中間層を形成すると共に、両側において全構造物を囲っ
ている。
生物学的物質等の冷却物を冷却するのにペルチェ要素
を使用することは、西独公開特許公報第16 01 036号，
同32 38 325号及び米国特許明細書第2 922 284号，第2
959 925号で既に公知である。従来装置の欠点のあるも
のはこれらの発明によって避けることができる。ペルチ
ェ要素は電流を有用な熱又は冷気に直接換えることがで
きる。ペルチェ要素は比較的小型であり、かつ液体状或
はガス体状温度バスを用いないで、冷凍すべき試料に直
接に接触させることができる。しかしペルチェ要素の致
命的な欠点は低性能なことで、殊に要素の活性極間の温
度差を高めることは困難である。従って生物学的試料の
急速冷凍に必要な−30℃以下の低温を得ることは困難で
ある。殊にこのような低温に達するのに長時間を要し、
望ましい冷却速度とは言い難い。
ペルチェ要素は所謂ゼーベック効果と反対のもので、
例えば熱電素子から知られている。この熱電素子はｎ型
及びｐ型の二つの半導体で作られている。これらの半導
体の端部は互に半田付けされていて閉伝導ループを形成
している。このループに直流電流が流れると半導体間の
リンクの一つは加熱され他のリンクは冷却される。二つ
のリンクのいずれが冷却され或は加熱されるかは電流の
方向によって決まる。高温極において電流はｐ型半導体
からｎ型半導体に、或はこの逆に流れる。ペルチェ要素
は砒素（ｎ型）又は硼素を塗った珪素合金及びゲルマニ
ウム合金等であることは公知である。
冷却装置としてペルチェ要素を使用するのは高温極に
発生した熱を吸収する如何にかかっている。次に低温極
は周囲の温度以下になる。ペルチェ要素の性能は二つの
因子に関係している。即ち両極間の温度差を減少させる
二つの極間の熱伝導と、要素内部の望ましくない熱を発
生させるオーム抵抗とである。二つの極間に近づく温度
差は二つの作用によって限定され、電流の強さを増加す
ることによって勝手に増加することがない。さらに半田
付けされた二つの半導体からなるペルチェ要素の出力エ
ネルギは極めて低い。この出力エネルギは、ペルチェ要
素を電気的に直列にかつ温度的に並列に結合して、多数
のペルチェ要素を一体化してブロックを形成し、該ブロ
ックの一面を高温極にまたブロックの反対面を低温極に
することによって増幅することができる。このようなペ
ルチェ要素のブロックは、二つの主面で熱極を構成した
矩形板の形状のものが市販されている。
このようにしてペルチェ要素の温度的出力は意のまま
に増幅することができるが、両極間の温度差は上述した
理由によって限定されたままである。この温度差を増す
ために、複数のペルチェブロックを互に重ね合わせて同
一方向の熱的極を有するカスケードを作る。この方法に
おいて個々のブロックの温度差は互に加算される。換言
すると縦つなぎ状に重ね合わせた構造の複数のペルチェ
層を使用することによって、冷却領域と周囲環境間の温
度差は数個の段階に分離され、一つの冷却層に亙っての
温度差は減少して一つのペルチェ要素の範囲内に達す
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、急速冷凍装置の冷却要素は、好まし
くはアルミニウムの高熱伝導性金属板と互に重ね合わせ
た二つ以上のペルチェブロックの層からなり、その両外
側は金属板で蔽われている。ペルチェ要素の低温極は冷
却領域の方向に向き、高温極は装置の外側に向いてい
る。最も外側の金属板から外部の冷却手段即ちこの金属
板内部の冷却水用流路又は金属板外表面の冷却用リブに
よって熱が吸収される。ペルチェブロックと熱伝導性金
属板とを交互に重ね合わせたこのような層をなした二つ
の層状の冷却要素の間に冷却領域が区画形成される。上
記の構造によって、生物学的試料の理想的な急速冷凍に
必要な冷却速度を適合した時間が経過すると、冷却領域
内の温度は−30℃又はそれ以下になる。
冷却領域は特殊な仕事に適応させることができる。ア
ンプル又は試験管に収容した試料を冷凍するには、生物
学的試料を含んだ容器を打ける凹所を備えた好ましくは
アルミニウム製の金属ブロックを使用すること有益であ
る。熱伝導をよくするには容器と凹所の壁部とを密着さ
せることが好ましい。ブロックの内部に凹所を設ける代
りに、ブロックの外表面又は最も内側の冷却板の表面に
溝を設けてもよい。この構造は幅の狭いストロー状の容
器に特に適している（第３図）。
特殊な構造の冷却ブロックは簡単な操作で装置に挿入
又は取出しができるモジュール又はカセット状に形成さ
れている。従って冷凍サイクルが終了した後、或は異な
った種類の容器を収めるように配設された同一の外形寸
法の金属ブロックを使用するためにブロックを交換する
ことができる（第５図）。
分離でき或は蝶番で接合できる二つの部分からなる金
属ブロックを使用することができる。このことによっ
て、生物学的試料用容器は冷却ブロックの内部に完全に
収容することができる（第４図）。
金属ブロックを使用する代りに、生物学的試料を収容
した容器を二つの冷却要素の最も内側の板間の空間に直
接に挿入することができる。冷却効果をよくしかつ出来
るだけ均一な温度を得るために二つの冷却要素の板に容
器を直接に接触させることが必要である。この構造にお
いて、第１図に示すように、冷却要素の最も内側の板を
下部において板間を橋部で連結した一体の金属部品に形
成すると好都合である。この構造の冷却ブロックは冷却
要素の最も内側の二つの部品から直接形成されるので装
置から取出すことができない。
ストローを使用するのに適した別の構造では冷却ブロ
ックがなく、冷却領域が冷却要素の最も内側板間の自由
空間によって形成されている。この場合該空間は、正確
にストローの直径に等しい幅を有する狭い溝孔の形に形
成される（第２図）。
本発明すべての装置に関して、すべての低温表面を熱
絶縁して熱損失を防ぎ、また湿潤空気が内部空間に侵入
するのを防止して低温表面が氷結するのを防止すること
が必要である。冷却要素の外部の２枚の板の外側から冷
却されるので通常は熱絶縁の必要がない。しかし冷却領
域に自由に接近できる側には着脱可能な蓋状による熱絶
縁が必要である。
ストローを収容する狭い溝孔を有する冷却領域構造に
おいて、シールは可撓性ゴム板によって簡単にしかも好
都合に形成される。このゴム板には冷却用溝孔の全長に
亙ってスリットが刻設されている。該スリットの両側で
密接に閉じた二つの唇部を形成する。その直径が小さい
のでストローを二つの可撓性唇部を通して溝孔に挿入及
び取出しすることができ、しかもシールの密接性を損な
うことがない（第２図）。
装置の別の構造において、冷却領域の深さはストロー
の長さよりも大きく、ストローは冷却領域内にすっぽり
と入っている。ストローを挿入及び取出すために熱絶縁
性プラスチック材質からなる栓がストローに嵌入されて
いる。この栓は、冷却領域の閉じたスリットから突出す
るのに充分な長さを有する（第２図）。
さらに特別な構造においては、この栓は一部は金属で
また一部は熱絶縁性プラスチックで作られている。金属
製部分はストローに嵌合すると共にストローの上端から
上方に延びている。ストローの上記の部分はストローの
直径と全く同一の直径を有し、冷却要素の両板間に密接
に嵌合している。このようにして冷却板と生物学的試料
間の熱伝導性が向上する（第8a図）。ストロー内部にあ
る金属部分を針状に延ばし、針の先端を試料の液状部分
内に挿入することによってさらに熱伝導性が向上する
（第8b,8c図）。瞬間的温度衝撃による生物学的試料の
核形成はこの構造によって容易となる。
前述したように生物学的試料の急速冷凍処理におい
て、該試料を破損させぬために正確な温度プログラムに
従わねばならない。従って冷却要素の出力は冷却領域内
で測った温度及びプログラムの函数として制御させねば
ならない。上記はプログラムすることのできるマイクロ
コンピュータ及び冷却領域或は冷却要素の内部の１個又
は数個の温度センサによって行なわれる。この目的で熱
電素子、サーミスタ或は抵抗センサを使用する。制御プ
ログラムに一つ以上のスロープ関数を設けて、予備設定
した温度間隔又は時間間隔内の温度変化を均一にする必
要がある。装置が試料の解凍に使用できるように温度の
上昇及び降下をプログラムすると極めて好都合である。
制御回路に指示又は記録温度計を組込む必要がある。ペ
ルチェ要素への入力エネルギをパルスを発生する直流電
流で送ることによって制御し、パルス−ポーズ比によっ
て所定の時間間隔内の全入力エネルギを決定すると好都
合である。小型の培養ユニットを得るために主電源から
の交流入力を切換えることができる。
本発明の好適な実施例において、冷却ユニット、制御
回路、及び電気的培養ユニットは携行可能な収納箱内に
一体化されている。
生物学的試験室の其他の要求を満足させるために、本
発明の装置は、氷点以上の温度に試料を冷却して該試料
をその温度に保つ処理に使用することができる。
〔実施例〕
本発明の装置の配列を、発明の範囲を制限することの
ない第１〜９図について詳細に説明する。
第１図は本発明にかかる装置の実施可能な一構造を示
す概略図である。冷却ブロック１の凹所に生物学的物質
３を収容したアンプル２状の容器が挿入されている。冷
却ブロックの両側の二つの冷却要素はペルチェ要素4,
4′;6,6′とアルミニウム板5,5′;7,7′で構成されてい
る。外側のアルミニウム板7,7′に冷却流路8,8′が設け
られていて、該流路8,8′を通して液体冷媒又はガス体
冷媒が循環する。図示せぬ別の装置においては、外側の
アルミニウム板7,7′に冷却用リブが設けられていて、
必要があれば該リブに空気を吹付ける。図示の装置にお
いて、冷却ブロック１は冷却要素の最も内側にある二つ
の板によって形成され、この実施例の場合は金属製の一
体部材で作られ且つ下端は橋部によって連結されている
（請求項５参照）。冷却ブロック及び部材4,4′;5,5′;
6,6′の側方及び下端は熱絶縁層９によって囲われてい
るが、上方には熱絶縁層で囲われない自由空間が残され
ていて熱絶縁蓋10によって蔽われている。冷却ブロック
の11で示す箇所には温度センサが設けられている。
第２図には、第１図の装置の別の形態が示されてい
る。この場合、冷却要素の最も内側の二つの板間の空間
は狭い。冷却要素の板18,18′間の溝孔内に、生物学的
試料を収めたストロー12を直接に挿入する。ストローの
挿入を容易にするために、これらの板18の上縁13にテー
パを設ける。ストローを収容する溝孔の下端を、ストロ
ーの下端を受ける溝19を有したプラスチック製のブロッ
ク14によって封止する。溝孔の上方には、その間に可撓
性ゴム板17を有したプラスチック製の二つの板15,16が
配設されている。ゴム板17にスリットが設けられてい
て、該スリットを通してストローを導入又は取出す。両
側の冷却要素は板18,18′;5,5′;7,7′を備え、これら
の板の間に二層のペルチェ要素4,4′:6,6′が設けられ
ている。最も外側の板7,7′には冷却用流路8,8′が形成
されている。
この型式の装置に使用するストローは、溝孔に挿入し
た時にその上端がゴム板17のスリットの唇部を越して上
方に延びて取除き時に掴めるように充分長くなくてはな
らない。ストローの使用に当って、第２図に示すように
ゴム板17のスリットから突出したその上端を好ましくは
プラスチック製の長い円柱状の栓によって閉鎖する必要
がある。このような栓を有するストローの詳細を第8a〜
8c図に示す。
第３図は、ストローを受入れる溝29,29aを備えた冷却
ブロックの外表面を示す。溝29と溝29aは夫々異なった
断面を有す。
第４図は、冷却領域に挿入するモジュール又はカセッ
トとして使用する冷却ブロックに実施可能な一形態を示
す。モジュールは蝶合された二つの部品33,34からな
り、生物学的試料を収めたストロー31を導入または取出
し得るようになっている。モジュールを閉じると、試料
はモジュールの壁部32によって完全に囲われる。ストロ
ー以外の他の容器を使用する場合には、該容器の外形に
応じてモジュールの凹所の形を変更する。
第５図は、試料を有する容器を含んだモジュール35を
その中に誘導する急速冷凍装置の実施可能な一構造を示
す。種々の形の容器を収め得るようにモジュールの内側
は種々の形に構成することができる。熱絶縁はおおい９
及び蓋10によって行なわれる。
第６図は組合わせた装置の斜視図で、携帯用ハンドル
（24）を有するハウジング23内には、冷却及び急速冷凍
装置20と、電気制御回路21と、動力供給装置22とが収容
されている。
第７図は生物学的試料を収める容器の異なった形態を
示し、アンプル25と、試験管26と、ストロー27が図示さ
れている。
第8a〜8c図は、ストローを閉鎖する栓の異なった構造
を示し、これらの栓は金属製部分36と熱絶縁性のプラス
チック製部分37とを備える。第8b図において金属製部分
は針状部分38に形成されてストロー内に延び、該部分の
先端は生物学的試料の液状部分に浸されている。第8c図
には、ストローに嵌合したプラスチック製カラー39で囲
われた針状部分40を有する構造が示されている。これら
三つの構造において、ストロー端部上方の金属製部分の
構造は、冷却板間に密接に嵌め得るように正確にストロ
ーと同径に形成されている。
第９図は、第8a図の栓を有するストローの上端部を示
す図で、栓の金属製部分36が二つの冷却板18,18′間に
密接に嵌合されていることを示す。
以下の実例には、本発明の装置の実施可能な一つの構
造が詳細に示されている。ここにあげた寸法値は実施可
能な数字を示すが、これによって本発明の範囲を限定す
るものではない。
〔実例〕
第２図について説明すると、厚さ15mm、長さ120mm、
幅80mmの二枚のアルミニウム板18,18′が、1.95mm（ス
トローの直径に等しい）の距離をあけて互に平行に配列
されている。溝孔の両短縁は熱絶縁材料の5mm厚さの帯
体によって閉鎖されている。両長縁のうちの一つは開放
状態に保たれ、他の一つはプラスチック材料で作られか
つフライス加工した溝を有するブロック14によって閉鎖
されている。板18,18′の外側には寸法が55×27×4mmの
ペルチェ要素のブロックの二枚の板が設けられ、ブロッ
クと板間の熱的接触を保つ。ペルチェブロックは板18,1
8′と同一寸法の二枚の板5,5′によって蔽われている。
二枚の板5,5′には各辺に四枚のペルチェブロックを有
する第２の冷却層6,6′が取付けられている。この冷却
層6,6′は冷却用流路8,8′を含んだ板7,7′によって蔽
われている。これらの流路に冷却水を導いて一方側の流
路８の一端に入れて他方側の流路８′の一端から出す。
ペルチェ要素には9Aの直流が直列状に流れ、その結果
ペルチェ要素の各ブロック4V電圧低下する。50本のスト
ローが挿入された板18,18′間の冷却用溝孔内におい
て、室温と−10℃間の最大温度低下は3.5℃/minで、−1
0℃と−35℃間の最大温度低下は0.5℃/minでであった。
生物学的試料の冷凍に好適な値は＋20℃と−７℃間で約
−0.5℃/minで、数分間停止した後では−７℃と−35℃
間で約0.3℃/minでであった。試料を冷凍するのに必要
な全所要時間は約2.5時間である。従って装置に使われ
る電力は理想的な温度曲線に沿って生物学的試料を冷凍
するのに充分である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図は本発明
の別の実施例をを示す概略図、第３図はストローを受入
れる溝を備えた冷却ブロックの外表面を示す斜視図、第
４図は冷却ブロックの変形態様を示す斜視図、第５図は
本発明の別の実施例を示す概略図、第６図は本発明に使
用する各種装置を組合わせた携行用収納箱を示す斜視
図、第７図は容器の変形態様を示す断面図、第8a〜8c図
はストローを閉鎖する栓の変形態様を示す断面図、第９
図は第8a図の上端部を示す断面図である。 １……冷却ブロック、2,25……アンプル、 ３……生物学的物質、 4,4′;6,6′……ペルチェ要素、 5,5′;7,7′……金属板、8,8′……流路、 ９……熱絶縁層、10……熱絶縁蓋、 12,27,31……ストロー、 14……プラスチックブロック、 15,16……板、17……可撓性ゴム板、 18,18′……板、19……溝、 20……冷却及び冷凍装置、21……電気制御回路、 22……動力供給装置、23……ハウジング、 29,29a……溝、35……モジュール、 36……金属製部分、 37……プラスチック製部分、 38,40……針状部分、41……栓。

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】その間に冷却領域を区画形成する平行な２
    枚の板状冷却要素を備えた、容器に収めた生物学的物質
    の試料を冷却及び急速冷凍する装置において、上記夫々
    の冷却要素は、高熱伝導性金属板と交互に重ね合わせた
    二つ以上の冷却層を有する層状構造であり、上記夫々の
    冷却層は熱的に竝列状に配列された一つ以上のペルチェ
    要素を備え、上記構造の外側境界を構成する金属板が外
    側冷却手段を備えたことを特徴とする容器に収めた生物
    学的物質の試料を冷却及び急速冷凍する装置。
  2. 【請求項２】冷却要素間に囲われた冷却領域が高熱伝導
    性の金属製ブロックからなり、該金属製ブロックが、生
    物学的物質の試料を含んだ容器を収容する凹所を備えた
    請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】上記金属製冷却ブロックが、簡単な操作に
    よって冷凍装置に挿入又は取出しができる交換可能なモ
    ジュールであり、以って異なったモジュールに異なった
    凹所を形成して異なった容器を収容できるようにした請
    求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】金属製の冷却用モジュールが、容易に分離
    又は蝶番で接合できる二部分からなると共に、容器を収
    容する凹所は上記二部分で蔽い、以って二部分を分離又
    は蝶番部を開いた時にのみ該凹所に接近できるようにし
    た請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】ストローと呼ばれる長くて細い形状の容器
    に適した装置であって、冷却要素に隣接した金属製冷却
    ブロックの二つの対向面に、ストローを収容する平行な
    溝が形成された請求項1,2又は３記載の装置。
  6. 【請求項６】金属製冷却ブロックが二つの層状冷却要素
    の最も内側の金属板からなり、該金属板が冷却領域の下
    部において連結されて一体の金属製部材で構成された請
    求項２記載の装置。
  7. 【請求項７】ストロー状の容器に適した装置であって、
    冷却領域が、二つの層状冷却要素の最も内側の平行な金
    属板の側面によって区画形成された狭い溝孔であり、該
    溝孔の幅がストローの厚さと等しく形成された請求項１
    記載の装置。
  8. 【請求項８】上記溝孔の接近側がスリットを有する可撓
    性ゴム板によって閉鎖され、該スリットの互に向合った
    側面によってぴったりと合ったシール部を構成し、該ス
    リットを通して、試料を含んだストローを冷却領域にゴ
    ム板を除かなくても挿入又は取出し得るようにした請求
    項７記載の装置。
  9. 【請求項９】生物学的試料を含んだストローが溝孔の深
    さよりも短く、かつ該ストローが上記溝孔から外方に延
    びた円柱状の熱絶縁栓を備えた請求項７又は８記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】円柱状の熱絶縁栓が金属からなる部分と
    プラスチック材料からなる部分とからなり、栓の金属製
    部分はストロー内に挿入されてストローの端部よりも上
    方に延び、この延長部の直径はストローの直径と同一で
    ありかつ該延長部は冷却要素の最も内側の金属板と熱伝
    導接触し、又溝孔から突出した栓の外方部分が熱絶縁材
    質で作られた請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】栓の金属製部分が針状に形成されてスト
    ロー内に延び、該部分の先端が生物学的試料の液状部分
    に浸された請求項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】外側冷却手段を備えないすべての外表面
    が熱絶縁層で蔽われ、冷却領域の入口において上記熱絶
    縁層が着脱可能な蓋で形成された請求項１から11までの
    いずれか１項記載の装置。
  13. 【請求項１３】高熱伝導性金属がアルミニウムである請
    求項１から12までのいずれか１項記載の装置。
  14. 【請求項１４】冷却要素の最も外側の板を冷却する手段
    が、該板の内部に形成した流路であり、該流路を通して
    流体が循環した請求項１から13までのいずれか１項記載
    の装置。
  15. 【請求項１５】二つの冷却要素の最も外側の板の外側を
    冷却する手段が、該板の外面に設けた冷却用リブであ
    り、該リブに対して空気又は空気以外のガスが吹付けた
    請求項１から13までのいずれか１項記載の装置。
  16. 【請求項１６】冷却及び冷凍処理中に、冷却領域の温度
    を、冷却領域内又は隣接した金属板内の一つ以上の温度
    センサからなる自動装置及び該温度センサによって導か
    れる電気装置とによって制御し、冷却領域の温度に対す
    る所定のプログラムに従って冷却要素の出力エネルギを
    制御し、以ってこの装置が冷却領域内部の温度を指示又
    は記録するようにした請求項１から15までのいずれか１
    項記載の装置。
  17. 【請求項１７】制御装置がプログラム可能なマイクロプ
    ロセッサによって指示され、該制御装置を介してペルチ
    ェ要素に、パルスを発生する直流電源が供給され、それ
    によって培養ユニット入力が交流に変換され、また温度
    プログラムに一つ以上のスロープ関数を備えて所定の時
    間間隔又は温度間隔内の温度変化を均一にした請求項16
    記載の装置。
  18. 【請求項１８】電気的制御装置及び直流電流供給装置が
    携行可能な収縮箱内に収納された請求項１から17までの
    いずれか１項記載の装置。
  19. 【請求項１９】容器内に収容した生物学的物質の試料を
    冷凍するための請求項１から17までのいずれか１項記載
    の装置。
  20. 【請求項２０】容器内に収容した生物学的物質の試料を
    氷点以上の温度に冷却してその温度に保つ請求項１から
    18までのいずれか１項記載の装置。
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