JP3674710B2 - 急速冷凍用容器 - Google Patents

Description

本発明は、弾性バッグ内に入れた生きた細胞物質の懸濁液を急速冷凍するに好適な容器に関する。
急速冷凍は、生物細胞を生きた状態で特に無限時間保存することを可能とさせる。例えば、血液は、予定されている多量の血液を失う事態以前に患者から取られ、処理され、続いて冷凍されて、貯蔵される。この結果、手術中あるいは手術後に患者自身の血液を提供し得るように、十分な量の患者自身の血液を集めることが可能となる。このようにすれば、外国人ドナーの血液に含まれる可能性がある肝炎やＨＩＶを起こすウィルスによる患者の感染や、“診断可能な期間(diagnostic window)”により見付けられないことが、阻止される。さらに、一般な意味での冷凍保存のような急速冷凍は、外国人ドナーの血液からの“隔離製剤(quarantine preparation)”の調製を可能にし、これにより一時的な供給不足を緩和し、希少な血液型をストックすることができる。
通常、保存血液は、全て遠心分離機により赤血球と血漿に分離され、そして低温の影響を受けないバッグに移される。そして、これらバッグは、金属容器内に置かれ、この金属容器とともに冷却用の液体窒素内に漬けられる。冷凍中、生きた細胞がダメージを受けたり破壊されないために、高い冷却比率となるように制御されかつ素早くクールダウンされることが、赤血球では必要である。通常金属容器であっても、冷凍混合気に限定された熱を移動する場合以外は、本来的に不均一さを避けることができず、非制御状態でのクールダウンが少なくとも部分的なエリアで起こり得るという欠点がある。
このような従来技術に対して、本発明の目的は、細胞物質の素早くかつ制御されたクールダウンが可能で、弾性バッグ内で生きた細胞物質を急速冷凍するために適している容器を提供することである。
この目的は、接着剤層により容器の外側に固着された微細な小孔のある層によって達成される。
容器の外側の微細な小孔のある層は、細胞物質の素早くかつ制御されたクールダウンが可能となるように、冷却比率を大幅に増大させるという方法で、冷凍混合気に熱を移動し、本発明の容器で急速冷凍された細胞物質の生存比率を明確に高めることになる。
さらに限定されたより好ましい発明によれば、微細な小孔のある層は、複数の繊維材料からなる。これらは、例えば、定温アクリレート接着剤を有するアセテートレーヨンの編まれたテープとして構成することができ、これにより繊維材料が容器の外部で簡単に信頼性を持って固着されかつ一定の素早いクールダウンや再加熱に耐え得ることになる。
特に、効果的に限定された本発明は、容器が、仕切りを形成する平行な平面として設けられた２つの薄い壁である金属プレートと、２つの半部からなる枠体とを有することを提供することであり、ここでは、プレートは、枠体と同様、低温により影響を受けない材料から構成されていることが好ましい。同時に、どのような場合でも、１つのプレートは、フレームの半部に固着されていることが好ましい。この２つのフレームの半部は、少なくとも１つの関節連結部により揺動し得るように相互に連結され、かつフレームの半部に固着された前記プレートは、固定装置により平面的に平行な位置で固定される。好ましいことに、この平面的に平行な位置に固定されたプレートは、互いから所定の距離を同時に有しているので、前記容器内に置かれたバッグが要求される層の厚さでプレート形状に押圧されることになる。これにより容器は、基本的に均一なプレート形状に弾性バッグを加圧するので、一方では大きな表面／容積比率が達成されることになり、他方では折られたりあるいは膨らんだりする形状の不均一性が回避される。この方法では、さらに改良された熱伝達が達成され、また不均一な形状による制御されないようなクールダウンが信頼性を持って防止される。さらに、バッグの薄い均一なプレート形状が、空間が保持されている貯蔵所(space-saving storage)と素早い再加熱の可能性を作る。
本発明による容器の構成によれば、完全に開くことができるので、懸濁液を有する弾性バッグを挿入したり外したりする容器としてさらに簡単でかつ素早い操作ができる。
他の実施の形態では、シール部材は、低温に影響されない、柔らかな材料でシールを行なうように好ましく構成されている枠の半部に設けられているので、容器内部がしっかりと液密に封止され得る。このシール部材は、ＰＴＦＥあるいは他の適当な材料で構成し得る。
懸濁液を受入れる弾性バッグは、通常連結サポートやパイロットチューブを有しているので、１つあるいは複数の凹部が少なくとも１つのプレートに有効に設けられ、前記連結サポートやパイロットチューブを収容し得るように構成されている。この方法では、これらは、容器の閉鎖を妨げず、また２つのプレート間で定義された平行な平面の距離は、連結サポートとともに弾性バッグを使用するときも許容される。これら凹部は、好ましくはロック部材でしっかりと液密にロックされ、これにより冷凍混合気が容器内部に入ることができないようになる。
さらに、本実施の形態は、プレートが容器内部側で＜１μｍの表面荒さを有することを提供するので、バッグとプレートとの間の熱的接触がクールダウン処理中全体にわたり許容される。
本発明は、下記図面に基づいてより詳細に説明されるが、ここに、
図１は、容器の平面図を示し、
図２は、図１の矢印Ｘ方向からの容器の側面図であり、
図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う容器の断面図である。
容器の平面は、図１に示されている。容器は、基本的には１つの上部プレートと１つの下部プレートを有し、２つの部分フレームも同様に、上部フレーム半部と下部フレーム半部からなっている。しかし、この図面では、上部プレート１４のみが見られ、上部フレーム半部２０も同様である。上部プレート１４は、上部フレーム半部２０にねじ１８により固着されている。この上部フレーム半部２０は、下部フレーム半部（図示せず）と２つの関節連結部５２により揺動し得るように連結され、かつ２つの補強部材２４を有している。これら補強部材２４は、ここに示された実施の形態ではそれぞれ丸棒からなっている。これら補強部材２４は、所定の量の懸濁液を冷凍することにより避け難く生じるプレート１４，１６の締め付けを制限する。さらに、複数の支持脚部４４とともにグリップ２６が、上部フレーム半部２０に取り付けられている。これら脚部４４は、下部フレーム半部に設けられた同一の脚部４４と共に容器を固定するための固定装置に係合されている。この固定装置は、レバー４６とスライドブロック４０からなる。固定装置のレバー４６は、下部フレーム半部に固着されたスタンド４８にピン５０により回動可能に取り付けられている。最後に、上部プレート１４は、さらに２つの凹部３２と３３を有しており、これら凹部には、常時、キャップとして構成されたカバー３４あるいは３５が設けられている。カバー３４及び３５は、ねじ３６で上部プレート１４に連結されている。本実施の形態では、凹部３２は、連結サポート（図示せず）を収容し、凹部３３は、同様に図示していない血液型決定用のピボットチューブを収容する。
図２における容器の側面図は、図１の矢印Ｘ方向からのものを表している。ここに同様に認められるように、スライドブロック４０は、一連の複数の下部支持スロット４２と一連の複数の上部支持スロット４３とを有している。これら支持スロットは、一方が他方の上にあるとき、上部フレーム半部２０と下部フレーム半部２２の支持脚部４４と係合している。この時、複数の下部支持スロット４２はすべての側面で閉じられ、上部支持スロット４３は、上方に向かって開いている。上部支持スロット４３の側面は、それらの開口まで僅かに傾斜傾向となっている。レバー４６は、一点鎖線４７により示されているピンによりスライドブロック４０と回転連結している。グリップ２６は、同様にここに良く認識され得る上部フレーム半部２０に設けられ、同様にカバー３４が、上部プレート半部１４に設けられた凹部を閉鎖しないキャップとして構成されている。
図１のＡ−Ａ線に沿う容器の断面図が図３に示されている。容器の仕切りを形成している上部プレート１４と下部プレート１６は、常に上部フレーム半部２０あるいは下部フレーム半部２２に線１８で示されたねじにより連結されている。微細な小孔のある層３０は、上部プレート１４の外側に設けられ、同様に下部プレート１５の外側にも設けられているが、いずれのものもここに表されている例としては繊維材料からなり、上部プレート１４と下部プレート１５の外側に低温により影響されない接着層で固着されている。溝６２が、シール部材６０が設けられるように上部フレーム半部２０に形成されている。これは、本実施の形態では低温により影響されないソフトなシール材料により構成され、上部プレート１４と下部プレート１６、上部フレーム半部２０と下部フレーム半部２２の間に形成された容器内部をしっかりと液密に封止している。上部フレーム半部２０と下部フレーム半部２２は、それぞれが補強部材２４を有し、かつ複数のヒンジ５２内に位置された複数のピン５４を介して互いに回転連結している。複数のヒンジ５２とピン５４は、緊締状態になるのが回避され、かつ低温でも関節連結部の変形が許容されるように、基本的に等しい膨脹係数を有する材料で構成されることが好ましい。複数の支持脚部４４は、上部フレーム半部２０に設けられ、かつ下部フレーム半部２２は、容器の閉鎖位置にスライドブロックによって係合されている。容器は、複数の支持スロット４２又は４３と複数の支持脚部４４の傾斜した側面の間で自己閉鎖により閉鎖位置に保持されている。
本発明の容器の作用は、上述された図１〜３を参照して次に説明される。生きた細胞物質を冷凍するように運命づけられた懸濁液は、急速冷凍するために適した１つの弾性バッグ内に注ぎ込まれ、それから容器内部１２に置かれる。このため、上部フレーム半部２０は、容器内部１２が受け入れられるように上方に揺動される。それから前記バッグは、この中に置かれ、上部フレーム半部２０は、下部フレーム半部２２上に横たわるまで下方に揺動される。上部プレート１４と下部プレート１６は、容器の閉鎖状態時に互いから僅かな距離を持って平行な平面形成するように、ここで常にフレーム半部２０又は２２にしっかりと固着される。容器の閉鎖により、挿入されたバッグは、小さな限定された層状の厚さを有する平板形状に加圧され、これによりバッグが容器内部１２を完全に満たし、上部プレート１４の内側と下部プレート１６の内側に横たわる。この方法により、折られたりあるいは膨らんだりするような形状の不均一性が回避され、バッグが基本的に均一なプレート形状を持ち、かつ大きな表面／容積比率が達成される。プレート１４と１６の外側に載置されている微細な小孔のある層３０に関し、これは、容器の周囲の冷凍混合気に伝達する熱を明らかに増大し、素早くかつ制御された細胞物質の冷却が可能となり、これにより急速冷凍された細胞物質の生存比率が本発明の容器により明確に高められる。
複数の補強部材２４が、懸濁液を冷凍するとき避け難く生じるプレート１４，１６の締め付けを制限するようにフレーム半部２０と２２に取り付けられており、これにより容器内に置かれた弾性バッグの均一なプレート形状が基本的に許容される。
バッグが容器内部１２に置かれ、上部フレーム半部２０が下部フレーム半部に揺動された後に、上部フレーム半部２０と下部フレーム半部２２はスライドブロック４０を介して互いにロックされる。このスライドブロック４０は、すべての側面が閉鎖されている支持スロット４２により下部フレーム半部２２と連続的に連結されているが、この上で、支持スロット４２のスロット形状の構成により前後にスライドされ得る。上部フレーム半部２０が下部フレーム半部２２に対して揺動されるとき、上部フレーム半部２０に設けられた支持脚部４４は、スライドブロック４０の上部支持スロット４３の上方開口に到達する。ピン５０とともにスタンド４８上に揺動的に設けられたレバー４６を揺動することにより、レバー４６は、スライドブロック４０を動かし、これによりスライドブロック４０上に構成された上部及び下部支持スロット４３又は４２が、上部フレーム半部２０と下部フレーム半部２２上に設けられた支持脚部４４を閉じる。上部支持スロット４３の両側面の傾斜構成は、閉鎖時にレバー４６により、記述されている経路に基づく効果を、上部フレーム半部２０の強力な締め付けに導く。この方法で、上部フレーム半部２０と下部フレーム半部２２は、容器内部１２が全面で閉鎖されるように共にロックされる。スライドブロック４０の支持スロット４２あるいは４３の両側面と支持脚部４４と間の自己ロックは、スライドブロック４０と同時にレバー４６の力−ロック固定(force-locking fixation)を達成し、これにより容器の自動開放やロック力の緩みを阻止する。上部フレーム半部２０に形成された溝６２内にシール部材６０が設けられているので、容器内部１２は、液密にしっかりとさらに封止され、これにより容器の周囲の冷凍混合気は、容器内部１２に到達することはない。
このようにしてしっかりと閉鎖された容器は、グリップ２６で把持され、容器内に包含されている細胞物質の冷凍を行なうために液体窒素内に漬けられる。

Claims (7)

1. 弾性バッグ内に位置された生きた細胞物質の懸濁液を急速冷凍するに好適な、全周が密閉された容器において、微細な小孔のある層が前記容器の外側に接着剤層により固着されたことを特徴とする容器。
2. 前記微細な小孔のある層は、複数の繊維材料からなる請求の範囲第１項による容器。
3. 前記容器は、容器の仕切りを形成するように平行な平面として設けられた２つの薄い壁である金属プレートと、２つの半部からなる枠体とを有する請求の範囲第１項又は第２項による容器。
4. どのような場合でもプレートは枠体の半部に固着され、かつ両枠体の半部は少なくとも１つの関節連結部により互いに揺動し得るように固着されている請求の範囲第３項による容器。
5. 前記枠体の半部に固着されたプレートは、固定装置を使用して平面的に平行位置に固定された請求の範囲第３項又は第４項による容器。
6. 前記容器内部は、枠体の半部に設けられたシール部材を介してきっちりと液密に封止するようにした請求の範囲第３項又は第４項による容器。
7. 前記プレートの少なくとも１つは、前記弾性バッグに設けられた連結サポート又はパイロットチューブのための少なくとも１つの凹部を有している請求の範囲第３項−第６項の内の１つによる容器。

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