JP7654656B2 - 容器を断熱するための栓、および冷却方法 - Google Patents

Description

本開示は、容器装置の内部を周囲環境から断熱するための栓デバイスと、このような容器を冷却する方法とに関する。

新規の細胞療法および遺伝療法が様々な癌を成功裏に治療している。これらの療法に対する世界的な需要がある。しばしば、患者は、細胞産生の現場とは異なる国におり、これは、組織および細胞などの生体物質が、保管および輸送され得るように、（例えば、－１２０℃未満の温度で）しばしば極低温で冷凍されることを意味する。細胞が冷蔵されたときには治療に適するように十分な長さ生存しないため、極低温凍結が使用される。生体物質は、運搬の間、極低温で維持されなければならない。

そのため、細胞試料を極低温で運搬することが必要である。細胞試料を極低温で運搬する既存の方法は、「ドライシッパ」を使用する。ドライシッパは、ゼオライト材料を含む真空断熱された保管器（または「デュワー」）である。ゼオライト材料は、ドライシッパ内で運搬される細胞試料に冷却源を提供する液体窒素（－１９６℃）を吸収する。ゼオライトによる液体窒素の吸収は、液体窒素が器からこぼれたり跳ねたりするのを防止する。ドライシッパは、窒素がゼオライトから常に蒸発するため、多くの日数にわたって－１９６℃の一定の温度を維持する。ドライシッパは、周囲温度まで温まる前に、４～１０日間の極低温スタンバイ時間を典型的には提供する。

既存のドライシッパは、衛生上および安全上の難しさを、ドライシッパを取り扱う宅配業者、航空会社、および診療所にもたらす。例えば、ゼオライトからの液体窒素の一定の蒸発は、蒸発した窒素が酸素を周囲環境から押し退けるため、使用者を窒息させる危険性を提起する。窒息の危険は、ドライシッパが注意深く保管および運搬されなければならいことを意味する。生物学的試料は、運搬の間に汚染物のないままとされなければならない。しかしながら、生物学的試料は、バクテリア、ウイルス、菌類、および他の微生物で汚染される可能性がある他に、同じ輸送デバイスにおいて以前に運搬された生物学的試料からのＤＮＡ、ＲＮＡ、および細胞片で汚染される可能性があるという危険性がある。生物学的試料は、冷却媒体（例えば、ドライアイスもしくは液体窒素）の汚染によって、または、周囲環境からの汚染によって、汚染される可能性もある。汚染の危険性を最小限にするために、既存のドライシッパは、周囲温度までしばしば温められ、使用するごとに洗浄される。洗浄は、水、エタノール、メタノール、もしくは洗浄剤などの液体洗浄品、過酸化水素などの気体洗浄薬、またはそれらの方法の組合せで、ドライシッパの表面を覆うことを伴う可能性がある。

凍結保存された生物学的試料のための輸送容器が特許文献１に記載されており、特許文献１は、その全体において、本明細書で参照により組み込まれている。特許文献１に記載されている輸送容器の１つの実施は、１つまたは複数の凍結保存された試料を少なくとも部分的に収容、保持、または包囲するように成形されるサーマルマスを備える。サーマルマスは、輸送容器の空所の中の温度変化（上昇）の速さを遅くするために使用される。熱交換器が輸送容器の空所の中に位置付けられる。熱交換器は、輸送容器の蓋に位置付けられるスターリングクライオクーラに備え付けられる。スターリングクライオクーラは、熱を空所から除去するために使用される。輸送容器は、冷却を空所に提供するための第１の状態と、空所への熱伝達を弱めるための第２の状態とにおいて動作可能である重力熱ダイオードを備える。重力熱ダイオードの使用は、ダイオード（延いては、輸送容器）が、最上限と最下限との間で温度勾配を維持するために直立位置で維持される必要があることを意味する。この理由のため、輸送容器の蓋には、輸送容器が直立位置で維持されることを確保するための傾きセンサが備えられ得る。

しかしながら、運搬の間、輸送容器が横へ倒れる、または、上下逆さまの位置で運搬されることは珍しいことではない。これは、特許文献１に記載されている輸送容器において使用される熱ダイオードの効果を低下させ、これは、極低温が運搬の間に維持されず、生物学的試料の喪失をもたらす危険があることを意味する。例えば、輸送容器が横になっているとき、冷却源（それまで容器の基部の近くに位置付けられていた）は、輸送容器の側壁に沿って（つまり、輸送容器の上部において周囲の領域の近くに）位置付けられるように移る。これは、冷却源によって提供される冷却効果を低下させる。また、スターリングクライオクーラが特許文献１に記載されている輸送容器の一部である場合、スターリングクライオクーラも、生物学的試料が輸送されるときに運搬される。スターリングクライオクーラを輸送することは、コストの増加をもたらす。また、一部の診療所は、輸送容器内の極低温を維持するためにスターリングクライオクーラをスイッチオンするための要件を認めることができない。スターリングクライオクーラがスイッチオンされない場合、容器は、生物学的試料が使用される前に周囲温度まで温まる可能性があり、これは試料の喪失をもたらす。

上記で説明されているように、特許文献１に記載されている輸送容器のサーマルマスは、輸送容器の空所の中の温度上昇の速さを遅くするために使用される。サーマルマスは、その大きな特定の熱容量を考慮すると、周囲温度から極低温まで冷却されるのに長い時間を取る。そのため、輸送容器が洗浄のために周囲温度まで温められた後、長い動作不能時間の期間（その間に、輸送容器が冷却される）がある。この動作不能時間の間、輸送容器は生物学的試料を運搬するために使用されない。

国際公開第２０１８／１１５８３３号

したがって、先に列記された既存のシステム、および関連する方法の欠点に対処する、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための向上した手法を提供する必要性が存在する。

発明の概要は、発明を実施するための形態でより詳細に記載されている概念を紹介している。これは、特許請求されている主題の本質的な特徴を特定するために使用されるべきではなく、特許請求されている主題の範囲を限定するために使用されるべきでもない。

本明細書に記載されている容器は、１つまたは複数の凍結保存された試料を保持するためのものであり得る。本明細書で使用されているように、１つまたは複数の凍結保存された試料を保持することは、１つもしくは複数の凍結保存された試料を運搬すること、および／または、１つもしくは複数の凍結保存された試料を保管することを含み得る。別の言い方をすれば、容器は、容器が移動しているか静止しているかに拘わらず、１つまたは複数の凍結保存された試料を保持するためのものであり得る。

このような容器は、極低温で保管または運搬される品物を挿入および除去するための出入り口を有する必要がある。本発明では、その出入り口は、極低温保管装置を形成するために、特許請求されているような容器の開口を閉じるための栓によって利用可能とされる。

本発明は、特許請求されているような冷却方法にも及ぶ。本明細書に一緒に言及されているかどうかに拘わらず、本明細書に記載されている特許請求の範囲の態様または特徴は、すべて本発明の一部を形成しており、本発明の範囲を広げることなく別々に特許請求されてもよい。

特定の実施形態が、例だけを用いて、添付の図面を参照して、以下において記載されている。

栓が取り付けられていない状態での、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器の概略的な断面図である。 容器を周囲環境から断熱するための栓の概略的な断面図である。 図１の栓が取り付けられている状態での、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器の概略的な断面図である。 図２に示された栓の代替の栓の概略的な断面図である。 図２に示された栓の代替の栓の概略的な断面図である。 図５に示された栓の、容器に備え付けられた一部分の拡大図である。 図５に示された栓の斜視図である。 図５に示された栓の上部分の斜視図である。 図５に示された栓の一部分の拡大図である。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を冷却する方法の流れ図である。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための輸送システムを準備する方法の流れ図である。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌するための装置の概略図である。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌するための代替の装置の概略図である。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌する方法の流れ図である。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための輸送システムを準備する追加の方法の流れ図である。 図２に示されている栓を備える輸送システムの時間に伴う温度変化を示すグラフである。 凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌するための代替の装置の概略図である。

本開示の実施が、運搬または保管の間に極低温で維持される凍結保存された試料を保持することを特に参照して、以下において説明されている。しかしながら、本明細書で開示されているデバイスおよび方法が、物質を他の温度（つまり、極低温ではない温度）で保持することにも適用可能であることは、理解されるものである。

図１は、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を示している。図１に示されているように、容器１０は壁１２と、基部１４とを備える。壁１２および基部１４は、容器１０の中身に断熱を提供するために真空断熱されている。壁１２と基部１４とは、容器１０の中に空所１６（つまり、容器１０の内部）を定める。

任意選択で、紫外線を用いる殺菌（図１１および図１３に関連して後で記載されているように）を容易にするために、空所の内部（つまり、空所１６と接触している壁１２および／または基部１４の一部分）は、容器１０を殺菌するために使用される紫外線の波長に対して反射性である材料（例えば、１００ｎｍから３００ｎｍの間の波長であって、好ましくは２７５ｎｍの波長を有する紫外線に対して反射性である材料）から形成され得る。壁１２および／または基部１４は、例えばガラス繊維またはステンレス鋼といった所望の熱要件を満たすのに適する材料を含み得る。空所１６の内部（つまり、空所１６と接触している壁１２および／または基部１４の一部分）は、ＵＶ殺菌を支援するために薄い反射層で被覆されてもよい。

図１に示されている容器１０に戻って、サーマルマス１８が容器１０の空所１６の中に位置決めされている。サーマルマス１８は、凍結保存された試料を受け入れるための開口（図示されていない）を備える。凍結保存された試料は、（例えば、－１２０℃未満の温度で）極低温で冷凍される生体物質の試料である。容器１０は、試料がその極低温で冷凍された状態で維持されるように、容器１０の中の極低温を維持するために、（例えば、－１２０℃未満の温度まで）冷却される。

サーマルマス１８は、大きな特定の熱容量を伴う材料（アルミニウムなど）から形成され、これは、サーマルマス１８が温度の変化に対して耐性があることを意味する。サーマルマス１８は、例えばアルミニウム、ナイロンなどのポリマ、または水／氷といった、重量および／または体積に対して大きなサーマルマスの割合を伴う材料から形成され得る。

これは、容器１０自体が冷却された後にサーマルマス１８が長時間にわたって冷たいままであることを意味する。そのため、サーマルマス１８は、空所１６の中の温度の増加の速さを低下させるように作用し、開口の中に受け入れられた凍結保存された試料に受動的な冷却を提供する。

図２は、図１に示されている容器１０の内部を周囲環境から断熱するための栓２０を示している。図２に示されている栓２０は、栓２０の一部分が容器１０の空所１６の中に嵌まるように寸法決定されている。栓２０は下方部分２２と、上方部分２４とを備える。下方部分２２は、図３に示されているように、容器の壁１２によって定められる空所１６の中に嵌まるように配置される。図２に戻って、上方部分２４は、栓２０が（図３に示されているように）容器１０に取り付けられるとき、上方部分が壁１２の上部に当接し、空所１６の上部において開口を覆うように、空所１６の幅より大きい幅を有し、それによって容器１０の内部を周囲環境から断熱する。

図２および図３を参照すると、栓２０は、複数の断熱区分２６と、赤外線放射を反射するための少なくとも１つの反射遮蔽体２８とを備える。例えば、図２に示された栓２０の下方部分２２は、１３個の反射遮蔽体２８を伴う１４個の断熱区分２６を備える。一例において、栓２０は、少なくとも２０個の断熱区分２６と、反射遮蔽体２８とを備えてもよい。栓２０によって提供される断熱は、断熱区分２６および／または反射遮蔽体２８の数の増加に伴って増加することができる。

各々の反射遮蔽体２８は、断熱区分２６と反射遮蔽体２８とが交互の層で提供されるように、２つの断熱区分２６の間に配置される。つまり、断熱区分２６と反射遮蔽体２８とは、栓２０の長手方向軸に沿って交互の層で提供され、ここで長手方向軸は、栓２０が容器１０に取り付けられる方向、および／または、栓２０が容器１０から取り外される方向と一列とされる。図２に示された栓２０における一番上の断熱区分２６は、栓２０の上方部分２４に備え付けられている。

断熱区分２６は、発泡体などの断熱材料（つまり、小さい熱伝導率および小さいサーマルマスを伴う材料）から形成され得る。断熱区分２６のうちの１つまたは複数は、独立気泡発泡体、エアロゲル、および／または、真空もしくは部分真空の１つもしくは複数の空洞を備えてもよい。断熱区分２６は、周囲環境から空所１６への熱伝達を遅くするために、容器１０の空所１６と周囲環境との間に断熱を提供する。

反射遮蔽体２８は、金属ホイルなど、赤外線放射を反射する材料（つまり、高い反射性を伴う材料）から形成される。反射遮蔽体２８は、周囲環境からの赤外線放射が空所１６を加熱するのを防止するために、周囲環境からの赤外線放射を反射する。

栓２０は、（図３に示されているように）栓２０の上方部分２４を容器１０の壁１２に備え付けるための留め具３０をさらに備える。留め具３０は、栓２０の上方部分２４に据え付けられている。栓２０が容器１０に取り付けられた後（つまり、下方部分２２が空所１６の中に取り付けられた後）、留め具３０が締め付けられる。留め具３０は、栓２０の上方部分２４と容器１０の壁１２との間の境界面におけるシールを締め付ける。留め具３０を締め付けることで、周囲環境と空所１６の内部との間での空気の流れを防止し、これは、周囲空気によって提供される対流加熱が低減されることを意味する。

栓２０は上シール３２をさらに備える（図２において最もよく示されている）。上シール３２は、図２に示されているように、栓２０の上方部分２４の下側に位置決めされている。そのため、上シール３２は、図３に示されているように、栓２０が空所１６の中に取り付けられるとき、栓２０の上方部分２４と壁１２の上部との間で圧縮される。上シール３２も、周囲環境と空所１６の内部との間での空気の流れを防止することで、周囲空気によって提供される対流加熱を低減する。

栓２０は、栓２０の下方部分２２の周辺の周りに位置付けられる柔軟シール３４も備える。備え付けの容易性のために、柔軟シール３４が反射遮蔽体２８に据え付けられ得る。代替または追加で、柔軟シール３４は、例えば断熱区分２６の外周の周りで、断熱区分２６と一体であり得る、または、断熱区分２６に据え付けられる。

柔軟シール３４は、劣化なしで極低温に耐えることができる弾性材料から形成される。柔軟シール３４のための適切な材料はゴムである。柔軟シール３４は、壁１２に当接するように構成され、耐摩耗性の材料から形成される面と、柔軟シール３４のコンプライアンス性／圧縮性を提供するように構成される、壁１２と反対の側の面における、より柔らかいかまたはバネ状の部品とを備え得る。

栓２０が容器１０に取り付けられていないとき（つまり、図２に示されているようなとき）、栓２０の下方部分２２と柔軟シール３４との全幅は空所１６の幅（つまり、容器１０の壁１２同士の間の隙間）を超える。これは、栓２０が容器１０に取り付けられているとき（つまり、図３に示されているようなとき）、柔軟シール３４は、栓２０の下方部分２２と容器１０の壁１２との間で圧縮され、それによって栓２０の下方部分２２と容器１０の壁１２との間の隙間を封止する。

栓２０が容器１０から取り外されるとき、柔軟シール３４はそのもとの形に戻る。

栓２０が容器１０に取り付けられているとき（つまり、図３に示されているようなとき）、圧縮された柔軟シール３４は、空気が、栓２０の下方部分２２と容器１０の壁１２との間の隙間を通じて、容器１０の空所１６の内部と周囲環境との間で流れるのを防止する。これは、柔軟シール３４が周囲空気によって提供される対流加熱を低減することを意味する。

上記で述べられているように、留め具３０、上シール３２、および柔軟シール３４の各々は、栓２０と容器の壁１２との間で、対流する空気の流れからの過熱を防止する。これらの構成要素の各々は、容器１０が横になっているとき、または上下逆さまになっているとき、空所１６における試料の加熱を防止する。これらの構成要素の各々は、容器１０の上部（つまり、基部１４と反対の容器の端）を通じての熱伝達を防止することで、容器１０が横になっているとき、または上下逆さまになっているとき、空所１６の中に冷たい空気を保持するように作用もする。そのため、サーマルマス１８は、容器１０が正しく上を向いているときだけでなく、容器１０が横になっているとき、または上下逆さまになっているときであっても効果的である。

栓２０は通気通路３６をさらに備える。通気通路３６は、栓２０の下方部分２２を通過しており、（図３に示されているように）栓２０が容器１０に取り付けられるとき、空所１６の内部へと開口している。通気通路３６は、栓２０の上方部分２４も通過し、周囲環境へと開口している（図２および図３に示されているように）。これは、通気通路３６が空所１６の内部と周囲環境との間で少量の空気を通過させることを意味する。

図２に示されているように、通気通路３６は、栓２０の下方部分２２の全体を通じて鉛直に延び、栓２０の上方部分２４の一部を通じて鉛直に延びている。次に、通気通路３６は、栓２０の上方部分２４における鉛直の延在から、周囲環境に露出される栓２０の上方部分２４の側面への間で、水平に延びている。

通気通路３６は、空所１６におけるサーマルマス１８の膨張から生じる、容器１０の過剰な加圧を回避するために、空気を空所１６から逃がすことができる。説明すると、空所１６におけるサーマルマス１８が加熱するとき（これは、容器１０の運搬または保管の間に経時的に起こる）、サーマルマス１８は膨張する。サーマルマス１８の膨張は空所１６における空気を押し退け、これは、空気が通気通路３６を介して逃がされない場合、空所１６における空気の圧力が増加することを意味する。

通気通路３６は、容器１０の過剰な加圧を回避するために、栓２０が容器１０に取り付けられるときに空所１６から空気を逃がすこともできる。説明すると、空気が栓２０を通じて逃げることが許容されない場合、栓２０を容器１０に取り付ける行為は空所１６の中の空気の圧力を増加させることになる。そのため、通気通路３６を通じて空気を逃がすことで、この圧力の増加を防止する。これは、空所１６における加圧された空気によって栓２０に加えられる力に抗するために、栓２０を容器１０へと挿入するときに使用者が追加的な力を加える必要がないため、栓２０を容器１０に、より容易に取り付けることができることを意味する。

同様に、通気通路３６は、空所１６の中の真空の発生を回避するために、栓２０が容器１０から取り外されるときに空所１６への空気の進入を許容する。説明すると、空気の進入が栓２０を通じて許容されない場合、栓２０を容器１０から取り外す行為は、空所１６の中の空気の圧力を低下させることになる（それによって、真空を発生させる）。そのため、通気通路３６を通じた空気の進入を許容することで、このような真空の発生を防止する。これは、空所１６における真空によって栓２０に加えられる力に抗するために、栓２０を容器１０から取り外すときに使用者が追加的な力を加える必要がないため、栓２０を容器１０から、より容易に取り外すことができることを意味する。

通気通路３６の断面は、通気通路３６を通じた空気流を、（例えば、図４に関連してより詳細に説明されているように、霜／氷によって）妨げられることなく可能にするだけの大きさであるが、通気通路３６を介した空所１６への空気進入による対流加熱が僅かとなるように十分に細くなるように選択される。例えば、通気通路３６は、６ｍｍ以下の直径を伴う円形の断面を有し得る。通気通路３６の直径を制限することは、空所１６への空気進入による対流加熱を制限する。代替または追加で、通気通路３６は、ジグザグ、蛇行、または曲がりくねった形で形成されてもよい。これは、通気通路３６の経路長を増加させることで対流加熱を制限する。

任意選択で、通気通路３６は、通気通路３６における対流を低下させる一方で、栓２０が取り外し／挿入されるときに空気の出入りを許容する１つまたは複数の弁（図２または図３には示されていない）を備える。弁は、霜／氷の蓄積を防止するために、通気通路３６の中の水分を制御するのを助けてもよい。

図５は、図１に示されている容器１０の内部を周囲環境から断熱するための栓５０を示している。図５に示されている栓５０は、栓５０の一部分が容器１０の空所１６の中に嵌まるように寸法決定されている。栓５０は下方部分と、上方部分とを備える。下方部分は、容器の壁１２によって定められる空所１６の中に嵌まるように配置される。上方部分は、栓５０が（図３の図示と同様に）容器１０に取り付けられるとき、上方部分が壁１２の上部に当接し、空所１６の上部において開口を覆うように、空所１６の幅より大きい幅を有し、それによって容器１０の内部を周囲環境から断熱する。

図５～図８Ｂを参照すると、栓５０は複数の室５２を備える。各々の室は、図５および図８Ｂによって最もよく示されているように、底と、側壁と、開口した上部とを有し、空所（例えば、バケツの形である）を作り出しており、空所は、スペーサ５５によって分離された複数の断熱区分５４を収容している。図５および図８Ｂに示されている例によれば、各々の室５２は３つの断熱区分５４と、２つのスペーサ５５とを備え、スペーサ５５は、隣接する断熱区分５４同士の間に位置付けられている。しかしながら、より多くの、またはより少ない断熱区分５４およびスペーサ５５が検討されている（例えば、１つのスペーサ５５を伴う２つの断熱区分５４を用いること、３つのスペーサ５５を伴う４つの断熱区分を用いることなど）。別の言い方をすれば、各々の室５２は、断熱区分５４およびスペーサ５５の代替の層を備える。室５２同士は互いの上に積み重ねられている。図５および図７によって示されているように、栓５０は、４つの室を積み重ねた構成において備える。しかしながら、より多くの室、またはより少ない室が使用されてもよい（例えば、２つ、３つ、または５つ以上）。

つまり、各々の室５２は、栓５０の長手方向軸に沿って断熱区分５４とスペーサ５５との交互の層を備え、ここで長手方向軸は、栓５０が容器１０に取り付けられる方向、および／または、栓５０が容器１０から取り外される方向と一列とされる。また、反射遮蔽体５６（図示されていない）が、断熱区分５４の各々の上面および底面に配置されてもよい。この方法では、栓５０は、赤外線放射遮蔽体の数を効果的に２倍にする（例えば、２つの断熱区分５４と１つのスペーサ５５とを伴う栓は、４つの反射遮蔽体５６を備える）。図５、図６、および図８Ａに示されている栓５０における上断熱区分５４’は、最も上の室５２の上面に備え付けられ、栓５０の蓋５８の中に位置付けられる。

図５、図６、および図８Ｂが示しているように、断熱区分５４はスペーサ５５より厚い（つまり、より大きい高さを有する）。実施形態によれば、断熱区分５４は７５～１０ｍｍの間の厚さを有するが、スペーサは７５～１ｍｍの間の厚さを有する。１つの図示の例では、断熱区分５４はおおよそ２５ｍｍの厚さであるが、スペーサ５５はおおよそ１ｍｍの厚さである。代替の実施形態では、スペーサ５５と断熱要素５４とが同じ厚さを有し得る、または、スペーサ５５が断熱要素５４より厚くなり得ることに留意されたい。また、スペーサ５５および／または断熱要素５４の厚さは、栓５０の長さに沿って変化してもよい。一例では、断熱要素５４の厚さは、蓋５８から最も遠くに離れている断熱要素５４について最小値となるように、栓５０の長さに沿って低下する。

図５でさらに示されているように、少なくとも１つの棒材５７が複数の室５２の中を貫いて（延いては、対応する断熱区分５４、スペーサ５５、および反射遮蔽体５６を貫いて）位置付けられている。棒材５７は、複数の室５２（延いては、対応する断熱区分５４、スペーサ５５、および反射遮蔽体５６）が一緒に固定されることを確保するために、室５２の各々に構造的な支持を提供する。棒材は、室５２を積み重ねられた構成で保つのに十分な強度を提供する任意の適切な材料から作られ得る（例えば、ポリマなどから作られる）。好ましくは、棒材は細く、熱伝導率の小さい材料から作られる。代替で、棒材５７は省略されてもよく、積み重ねられた室同士は他の手段（例えば、接着）を通じて互いに固定されてもよい。

室は、発泡体などの断熱材料（つまり、小さい熱伝導率および小さいサーマルマスを伴う材料）から形成され得る。断熱区分５４のうちの１つまたは複数は、独立気泡発泡体、エアロゲル、および／または、真空もしくは部分真空の１つもしくは複数の空洞を備えてもよい。好ましい実施形態では、容器は、低密度スタイロフォーム（登録商標）など、容易に機械加工可能である断熱材料から形成される。

断熱区分５４は、発泡体などの断熱材料（つまり、小さい熱伝導率および小さいサーマルマスを伴う材料）から形成され得る。断熱区分５４のうちの１つまたは複数は、独立気泡発泡体、エアロゲル、および／または、真空もしくは部分真空の１つもしくは複数の空洞を備えてもよい。断熱区分５４は、周囲環境から空所１６への熱伝達を遅くするために、容器１０の空所１６と周囲環境との間に断熱を提供する。同様に、スペーサ５５も、発泡体などの断熱材料（つまり、小さい熱伝導率および小さいサーマルマスを伴う材料）から作られ得る。スペーサ５５のうちの１つまたは複数は、独立気泡発泡体、エアロゲル、および／または、真空もしくは部分真空の１つもしくは複数の空洞を備えてもよい。

反射遮蔽体５６は、金属ホイルなど、赤外線放射を反射する材料（つまり、高い反射性を伴う材料）から形成される。反射遮蔽体５６は、周囲環境からの赤外線放射が空所１６を加熱するのを防止するために、周囲環境からの赤外線放射を反射する。

栓５０は、（図７に示されているように）栓５０の蓋５８を容器１０の壁１２に備え付けるための留め具５３をさらに備える。留め具５３は、蓋５８に、または蓋５８の一部に据え付けられる。栓５０が容器１０に取り付けられた後、留め具５３が締め付けられる。留め具５３は、栓５０の上方部分と容器１０の壁１２との間の境界面におけるシールを締め付ける。留め具５３を締め付けることで、周囲環境と空所１６の内部との間での空気の流れを防止し、これは、周囲空気によって提供される対流加熱が低減されることを意味する。

栓５０は上シール３２をさらに備える（図５～図７において最もよく示されている）。上シール３２は、図６および図７に示されているように、栓５０の蓋５８の下側に位置決めされている。そのため、上シール３２は、栓５０が空所１６の中に取り付けられるとき、栓５０の上方部分２４と壁１２の上部との間で圧縮される。上シール３２も、周囲環境と空所１６の内部との間での空気の流れを防止することで、周囲空気によって提供される対流加熱を低減する。

図１１を参照して後でより詳細に記載されているように、栓２０、４０、５０は紫外線光源を任意選択で備え得る（図２、図４、または図５に示されていない）。

上記で述べられているように、栓２０、４０、５０は、図１に示されている容器１０に取り付けられる。一緒になって、容器１０と栓２０、４０、５０とが輸送システム３８を形成する。そのため、輸送システム３８は、サーマルマス１８を備える真空断熱された容器１０と、容器１０の内部を周囲環境から断熱するための栓２０、４０、５０とを備える。

上記で述べられているように、サーマルマス１８は、空所１６の中の温度の増加の速さを低下させるように作用し、開口の中に受け入れられた凍結保存された試料に受動的な冷却を提供する。結果として、容器１０は、サーマルマス１８によって提供される受動的な冷却のおかげで、液体窒素の使用を必要とせずに、凍結保存された試料を保持することができ、具体的には運搬することができる。液体窒素が容器１０で使用されない場合、輸送システム３８は、蒸発した液体窒素の通気を提供する必要がない。これは、栓（図２、図４、および図５に示されている栓２０、４０、５０など）が、容器１０の内部を周囲環境から断熱するために使用できることを意味している。

栓２０、４０、５０は、周囲環境から容器１０の空所１６への熱伝達を防止するために、容器１０の内部を断熱する。栓２０、４０、５０によって提供される断熱は、輸送システム３８が、横になって位置決めされるとき、または上下逆さまに位置決めされるときであっても、凍結保存された試料を極低温で維持することができることを意味する。つまり、栓２０、４０、５０は、容器１０の上部（つまり、基部１４と反対の容器の端）を通じての熱伝達を防止することで、輸送システム３８が横になっているとき、または上下逆さまになっているとき、容器１０の空所１６の中に冷たい空気を保持するように作用する。

図４は、図２に示された栓２０の代替の栓４０を示している。栓４０は、図２に示された栓２０の構成要素のすべてを備えており、それら構成要素は、図２において使用されているのと同じ参照符号を用いて特定される。栓４０は、図２に示されている栓２０と同じ方法で、図１に示されている容器１０に取り付けられ得る。図２の栓２０の構成要素に加えて、図４に示された栓４０は、通気通路３６の経路に室４２を備える。

室４２は、栓４０の下方部分２２を貫いて延びる通気通路３６の一部分の上部の方に位置付けられている。室４２は、断熱区分２６および反射遮蔽体２８の一部に孔を作ることで形成されている。

参照の容易性のために、通気通路３６は、図４では、下方部４４と上方部４６との２つの区域で示されている。通気通路３６の下方部４４は、室４２と空所１６との間に延びている（栓２０が容器１０に取り付けられているとき）。通気通路３６の上方部４６は、室４２と周囲環境との間に延びている。

空気が、栓の下方部分２２における通気通路３６の下方部４４を通り、断熱区分２６および反射遮蔽体２８における孔によって形成された室４２へと流れる。次に、空気は室４２から通気通路の上方部４６を通じて周囲環境へと流れる。

室４２は、霜／氷の蓄積を受けやすい通気通路３６の経路における場所に形成される。霜／氷は、通気通路３６における空気がおおよそ０℃である位置で、通気通路３６内に蓄積する。霜／氷の形成は、通気通路３６の特定のゾーンにおいて起こる。室４２は、霜／氷が堆積するゾーンに（つまり、通気通路３６における空気の温度が０℃になる通気通路３６の部分に）形成される。そのため、室４２は、通気通路３６における空気の温度が０℃を上回る通気通路３６の上方部４６と連通している上側の範囲と、通気通路３６における空気の温度が０℃を下回る通気通路３６の下方部４４と連通している下側の範囲とを有する。空気の温度がおおよそ０℃である通気通路３６の部分は、容器内部が極低温まで冷却されたとき、栓４０の下方部分２２にある。使用中、周囲温度は典型的には５℃から３０℃の範囲にあり得る。使用中、空所１６の中の栓２０の端は、典型的には、－１９６℃～－１２０℃の範囲の温度であり得る。このような温度範囲の中で、温度が使用中におおよそ０℃である通気通路３６における領域は比較的細く、室４２は、この領域と一致するように位置付けられ得る。

つまり、室４２は栓４０の下方部分２２に形成されている。明確には、室４２は、栓の下方部分２２に位置付けられており、栓４０の上方部分２４と接触している。図４に示されているように、栓４０の上方部分２４は室４２の１つの壁を形成する。

室４２は通気通路３６より大きい断面積を有し、これは、室４２において形成する霜／氷が通気通路３６において妨害をもたらしにくいことを意味する。

図９は、図１に示されている容器１０など、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を冷却する方法５００の流れ図である。

ステップ５０２において、極低温流体（この例では、液体窒素）が容器の空所へ注がれる。熱が、空所の中に位置付けられたサーマルマスから、空所における液体窒素へと伝達される。そのため、液体窒素は空所におけるサーマルマスを冷却する。任意選択で、液体窒素が空所へと注がれる前に、栓（図２、図４、および図５に示された栓２０、４０、５０など）が容器から取り外される。

サーマルマスが窒素によって冷却された後（例えば、おおよそ０．５時間～１時間の期間の後）、ステップ５０４において液体窒素が空所から空にされる。

液体窒素を空所へと注ぐことで、空所をあらかじめ冷却させることができる。空所をあらかじめ冷却することは、容器の内部を極低温まで冷却するために、代替の冷却の供給源（熱エンジンなど）が使用されることが要求される時間の長さを短くする。

任意選択で、ステップ５０６において、ステップ５０２および５０４は、空所の中の温度をさらに低下させるために繰り返される。例えば、これらのステップは、サーマルマスが所望の温度まで冷却されなかった場合、繰り返されてもよい。つまり、ステップ５０６において、追加の液体窒素が、サーマルマスを冷却するために空所へと注がれ、続いて、時間の期間の後に空所から注ぎ出される。液体窒素を空所へと注ぎ、液体窒素を空所１６から空にするさらなるサイクルが、空所が所望の温度へ冷却されるまで実行され得る。例えば、さらなるサイクルが、サーマルマスが極低温に冷却されるまで繰り返されてもよい。これらのサイクルを繰り返すことで、代替の冷却源が使用されることが要求される時間の長さをさらに短くする（または、排除さえする）。いくつかの例では、空所１６の温度が、ステップ５０２および５０４の繰り返しなしで（つまり、ステップ５０６なしで）所望の温度に達するように、適切な量の極低温流体がステップ５０２において使用され得る。

いくつかの例では、空所１６の冷却は、クライオクーラ（例えば、スターリングクライオクーラ）などの熱エンジンを用いて、つまり、極低温流体の追加または除去なしで、達成され得る。別の言い方をすれば、ステップ５０２は、熱を空所１６から除去するために、熱エンジンを容器１０に取り付けるステップで置き換えられ得る。同様に、ステップ５０４は、熱エンジンを容器１０から取り外すステップで置き換えられ得る。

任意選択で、ステップ５０８において、栓（図２、図４、図５に示されている栓２０、４０、５０など）が、周囲環境から冷却されたサーマルマスへの熱伝達を防止するために、容器に取り付けられる。栓を容器に取り付けることは、容器の中での温度上昇の速さを遅くさせる。そのため、栓は、凍結保存された試料が容器の中に装填される準備ができるまで、容器に取り付けられ得る。

図１０は、図３に示されている輸送システム３８、または、図４、図５、および図１１の栓を実施する輸送システムなど、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための輸送システムを準備する方法６００の流れ図である。

ステップ６０２では、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器（図１に示された容器１０など）の空所が、極低温へ冷却される。例えば、容器内部は、熱エンジン（例えば、スターリングクライオクーラ）を用いて冷却され得る。代替で、容器内部は、図９を参照して記載された方法５００のステップを実行することで冷却されてもよい。

ステップ６０４において、凍結保存された試料が容器の中に装填される。例えば、凍結保存された試料は、図１の容器１０のサーマルマス１８における開口の中に配置され得る。

任意選択で、ステップ６０６において、凍結保存された試料が適切な極低温で維持されるように、熱エンジン（この例では、スターリングクライオクーラ）が熱を空所から除去するために容器１０に取り付けられる。スターリングクライオクーラは、凍結保存された試料が、異なる場所へ運搬されるまで、または、異なる場所で保管されるまで、容器１０に据え付けられ得る。スターリングクライオクーラは、容器への凍結保存された試料の装填の間に起こる容器１０内の温度上昇に抗するために、容器１０に据え付けられてもよい。

スターリングクライオクーラなどの熱エンジンが、凍結保存された試料を極低温で維持するために容器１０に据え付けられる場合、熱エンジンは、凍結保存された試料を運搬または保管する前に、ステップ６０８において取り外される。

ステップ６１０において、栓（図２、図４、図５、および図１１に示されている栓２０など）が、容器の内部を周囲環境から断熱するために、および、周囲環境から凍結保存された試料への熱伝達を防止するために、容器１０に取り付けられる。栓を容器に取り付けることで輸送システム３８を形成する。

ステップ６１２において、凍結保存された試料を含む輸送システム３８が、運搬または保管のために送られる。

図１１は、図１に示されている容器１０など、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌するための装置７０を示している。図１１に示された容器１０は、図１に示された容器１０の構成要素のすべて（つまり、壁１２、基部１４、空所１６、およびサーマルマス１８）を含む。装置７０はカートリッジ７２も備える。カートリッジ７２は、カートリッジ７２の一部分が容器１０の開口端の中に嵌まるように配置されるが、カートリッジ７２の別の一部分が、容器１０の開口端において容器の壁１２の端に当接するように配置されるような寸法とされている。

カートリッジ７２は、６０Ｗの蛍光管電球などの紫外線光源７４を備える。代替で、紫外線光源７４は、単一のＬＥＤ（例えば、５ＷのＬＥＤ）、またはＬＥＤの配列（例えば、３つの２ＷのＬＥＤ）であり得る。紫外線光源７４は、ＵＶＣの範囲における、または、ＵＶＢの範囲の下限における紫外線光を放つ。

例えば、紫外線光源７４は、１００ｎｍから３００ｎｍの間の波長での紫外線光を放つことができる。特定の例では、紫外線光源７４は、２９５ｎｍの波長を有する紫外線光を放つことができる。

図１１に示された装置では、紫外線光源７４は、カートリッジ７２に位置付けられる電池７６によって電力供給される。紫外線光源７４は、カートリッジ７２が容器１０の開口端へと挿入されるときにアクセス可能であるスイッチ７８を用いて制御される。代替または追加で、電力供給ユニットは容器１０に据え付けられてもよい。電力供給ユニットはコンセントに接続可能である。カートリッジ７２は、容器１０に据え付けられるとき、電力供給ユニットとの電気接続を形成することができる。この電気接続は、好ましくは、電気接続の形成および遮断を容易に実施させることができる、ポゴピンを介して、ケトルにおいて典型的には見出される接続を介して、または、任意の他の適切なコネクタを介して可能である。代替または追加で、カートリッジ７２はコンセントに直接的に接続されてもよい。

カートリッジ７２を容器１０に取り付けることで、容器１０の空所１６の内部を紫外線光で照射することができる。容器１０の空所１６を紫外線光で照射することで、空所１６は殺菌される。容器１０を殺菌することで、いくつかの汚染物からの生物学的試料の汚染を防止する。例えば、生物学的試料は、バクテリア、ウイルス、菌類、および他の微生物によって汚染されることから防止される他に、容器１０内に以前に保持された生物学的試料からのＤＮＡ、ＲＮＡ、および細胞片によって汚染されることから防止される。

カートリッジ７２は、空所１６が殺菌されている間に周囲環境と空所１６の内部との間の熱伝達を防止するかまたは遅くするために、１つまたは複数の断熱区分（図１１には示されていない）を含み得る。また、カートリッジ７２は、容器１０の壁１２の端に当接するカートリッジ７２の一部分の下側に位置付けられるシール８０を備える。任意選択で、カートリッジ７２は、容器内部が殺菌されている間に容器内部を周囲環境から断熱するために、図２に示されている栓２０（または、図４および図５に示されている栓４０、５０）の構成要素のうちのいくつかを備えてもよい。例えば、カートリッジ７２は、図２および図４に示されている断熱区分２６、反射遮蔽体２８、留め具３０、柔軟シール３４、通気通路３６、および室４２、または、図５に示されている室５２、断熱区分５４、スペーサ５５、反射遮蔽体５６、蓋５８、柔軟シール３４のうちの１つまたは複数を備えてもよい。さらなる例として、カートリッジ７２は、図２に示されている栓２０（または、図４および図５に示されている栓４０、５０）と同じ構造を有してもよく、紫外線光源７４（ならびに、任意選択で電池７６およびスイッチ７８）をさらに備えてもよい。代替で、カートリッジ７２は、熱エンジンと一体的に結合または形成されてもよい。

図１２は、今述べたカートリッジ７２の変形であるカートリッジ８２の下側を示している。カートリッジ８２は、カートリッジ７２に関して先に記載されているのと同じ機能を実行するために、少なくとも１つの留め具８８と、シール８０と、少なくとも１つの紫外線光源８６とを備える。しかしながら、この変形では、複数の紫外線光源８６が、図示されているように、カートリッジ８２の中心領域内に位置付けられている。描写されている特定の実施形態では、８個の紫外線光源８６がカートリッジ８２に組み込まれている。明確には、２個の紫外線光源８６がおおよその中心の近くに位置付けられている一方で、他の６個の紫外線光源８６が、周方向のパターン、または、カートリッジ８２の周辺にさらに向かう径方向のパターンで位置付けられている。周方向または径方向に位置付けられた紫外線光源８６は、使用中に光を容器１０の中心に向けて方向付けるように、斜めにされてもよい。ある特定の例では、６個の紫外線光源８６は、おおよそ３０度の傾斜角度で内向きに斜めにされてもよく、これは、光の最適な焦点を容器１０に提供する。

図１１の実施形態と同様に、カートリッジ８２は、カートリッジ８２の一部分が容器１０の開口端の中に嵌まるように配置されるが、カートリッジ８２の別の一部分が、容器１０の開口端において容器の壁１２の端に当接するように配置されるような寸法とされている。

カートリッジ８２は、ＬＥＤ（例えば、５ＷのＬＥＤまたは２ＷのＬＥＤ）などの紫外線光源８６を備える。紫外線光源８６は、ＵＶＣの範囲における、または、ＵＶＢの範囲の下限における紫外線光を放つ。

例えば、紫外線光源８６は、１００ｎｍから３００ｎｍの間の波長での紫外線光を放つことができる。特定の例では、紫外線光源８６は、２９５ｎｍの波長を有する紫外線光を放つことができる。

図１２に示された装置では、紫外線光源８６は、カートリッジ８２に位置付けられる電池によって電力供給される。代替または追加で、電力供給ユニットは容器１０に据え付けられてもよい。電力供給ユニットはコンセントに接続可能である。カートリッジ８２は、容器１０に据え付けられるとき、コネクタ８４を介して容器１０との電気接続を形成することができる。この電気接続は、好ましくは、電気接続の形成および遮断を容易に実施させることができる、ポゴピンを介して、ケトルにおいて典型的には見出される接続を介して、または、任意の他の適切なコネクタを介して可能である。ある特定の例では、コネクタ８４は、接地および電圧の接続と、カートリッジ８２における電気構成要素と、容器１０内の電気構成要素との間の双方向通信を可能にするシリアル通信インターフェース（例えば、ＲＳ２３２）とを備え、これは後でさらに検討される。

カートリッジ８２を容器１０に取り付けることで、容器１０の空所１６の内部を紫外線光で照射することができる。容器１０の空所１６の内部を紫外線光で照射することで、空所１６は殺菌される。容器１０を殺菌することで、いくつかの汚染物からの生物学的試料の汚染を防止する。例えば、生物学的試料は、バクテリア、ウイルス、菌類、および他の微生物によって汚染されることから防止される他に、容器１０内に以前に保持された生物学的試料からのＤＮＡ、ＲＮＡ、および細胞片で汚染されることから防止される。

カートリッジ８２は、空所１６が殺菌されている間に周囲環境と空所１６の内部との間の熱伝達を防止するかまたは遅くするために、１つまたは複数の断熱区分（図１２には示されていない）を含み得る。また、カートリッジ８２は、容器１０の壁１２の端に当接するカートリッジ８２の一部分の下側に位置付けられるシール８０を備える。任意選択で、カートリッジ８２は、容器内部が殺菌されている間に容器内部を周囲環境から断熱するために、図２に示されている栓２０（または、図４および図５に示されている栓４０、５０）の構成要素のうちのいくつかを備えてもよい。例えば、カートリッジ８２は、図２および図４に示されている断熱区分２６、反射遮蔽体２８、留め具３０、柔軟シール３４、通気通路３６、および室４２、または、図５に示されている室５２、断熱区分５４、スペーサ５５、反射遮蔽体５６、蓋５８、柔軟シール３４のうちの１つまたは複数を備えてもよい。さらなる例として、カートリッジ８２は、図２に示されている栓２０（または、図４および図５に示されている栓４０、５０）と同じ構造を有してもよく、紫外線光源８６（および、任意選択で電池７６）をさらに備えてもよい。代替で、カートリッジ８２は、熱エンジンと一体的に結合または形成されてもよい。

容器１０に連結されると、カートリッジ７２、８２は容器１０と電気連通している（例えば、コネクタ８４を通じて）。実施形態では、容器１０およびカートリッジ７２、８２の各々は、少なくとも１つの感知要素と、少なくとも１つの制御装置とを備える。非限定的な例として、容器は、温度を測定する感知要素（例えば、サーミスタ）と、光を測定する感知要素（例えば、カートリッジがどれだけの光を放ったかを測定するためのＵＶセンサ）とを備え、一方、カートリッジ７２、８２は、電圧、電流などを測定するための感知要素を備えてもよい。容器１０およびカートリッジ７２、８２の各々における制御装置は、感知要素から来る信号を記録するための、および、処理装置によって行われた計算（例えば、感知された電圧および電流の出力に基づいて電力出力を導く）を記録するための少なくとも１つのメモリを備えてもよい。メモリユニットはそれぞれ、各々のカートリッジおよび各々の容器が個別に特定できるように、固有識別コードを保存してもよい。なおもさらには、容器１０およびカートリッジ７２、８２の各々は、各々の場所が監視され得るように、ＧＰＳシステムを備えてもよい。

容器１０およびカートリッジ７２、８２の各々は、それぞれの制御装置のメモリに保存されている情報を無線で送信するための送受信機を備えてもよい。送受信機は、情報が遠隔で記録および監視できるように、情報を遠隔の場所に送信することができる。例として、中央監視ステーションが、容器１０、サーマルマス１８、および、容器１０が受けたＵＶ殺菌処置に関するリアルタイムの情報を所有するために、容器１０およびカートリッジ７２、８２に保存されたＧＰＳ情報、および／または感知された情報、および／または計算された情報を受信することができる。

空所１６を周囲環境に対して断熱することで、容器１０が殺菌され得る一方で、極低温が空所１６において維持される。これは、紫外線光源７４、８６を用いた殺菌の後に容器１０を冷却するという要件が軽減または排除さえされ得ることを意味する。

殺菌の後に容器１０を冷却するために必要とされる短縮した時間の長さは、続いての凍結保存された試料を保持すること、具体的には運搬することにおける使用のために容器１０を準備するために要求される時間の長さをさらに短縮し、これは、運搬または保管の間における容器１０の動作不能時間が短縮されることを意味する。

また、紫外線光源は、容器１０の内部を周囲環境から断熱するように作用する特徴（例えば、図２、図４、および図５に示されている栓の特徴）を含み、そのため、空所１６の内部は、凍結保存された試料が運搬または保管されている間に殺菌され得る。具体的には、容器１０の内部を周囲環境から断熱するために使用される栓に紫外線光源を備えることは、容器１０を殺菌するための別のデバイスを取り付けるために栓を取り外すという要件を排除することになる。容器１０の内部を周囲環境から断熱するために使用される栓に紫外線光源を組み込むことは、容器１０の内部が紫外線光で照射された後に容器１０の殺菌が維持されるように、容器１０を封止もする。

凍結保存された試料が運搬または保管されている間に空所１６の内部が殺菌される場合、凍結保存された試料は、紫外線光に対して不透明であるバイアルまたは入れ物の中で保たれ得る、または、さもなければ、凍結保存された試料は紫外線光源からの紫外線光から遮蔽され得る。凍結保存された試料を紫外線光から遮蔽することは、凍結保存された試料が紫外線放射によって損傷されないことを確保する。

代替で、凍結保存された試料が殺菌を要求する試料（血液製品など）である場合、凍結保存された試料は、試料が空所１６内で紫外線光に曝されるとき、空所１６と同時に殺菌できる。

図１３は、図１に示されている容器１０など、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌する方法８００の流れ図である。容器１０は、図３に示されている輸送システム３８（または、図４もしくは図５の栓を備える輸送システム３８）などの輸送システムの一部であり得る。輸送システムの容器１０の内部は、栓（図２に示されている栓２０、図４に示されている栓４０、または図５に示されている栓５０など）を用いて周囲環境から断熱され得る、または、スターリングクライオクーラに結合され得る。方法８００は、図１１に示されている装置７０を用いて実行され得る。

任意選択で、ステップ８０２において、栓またはクライオクーラが輸送システムを形成するために容器に取り付けられる場合、輸送システムは容器の内部を露出させるために開けられる。そのため、容器を開けることは、容器の開口端に取り付けられる栓、スターリングクライオクーラ、または任意の他のデバイスを除去することを含み得る。

ステップ８０４において、紫外線光源を備えるカートリッジは、容器の開口端がカートリッジを用いて閉じられるように容器に取り付けられる。紫外線光源を備えるカートリッジを容器に取り付けることで、紫外線光源は容器の内部を照射するように配置される。

ステップ８０６において、カートリッジにおける紫外線光源は、容器の内部が紫外線光で照射されるように作動させられる。

ステップ８０８において、容器の内部は、容器の内部が殺菌されることを確実にするために、十分な長さの時間にわたって紫外線光で照射される。例えば、容器の内部は３０～６０分間にわたって紫外線光で照射され得る。

ステップ８１０において、紫外線光源は作動停止させられ、カートリッジが容器から取り外される。

任意選択で、ステップ８１２において、容器は、凍結保存された試料を保持するために、具体的には運搬するために準備される。例えば、容器は、図１０を参照して記載された方法６００のステップを実行することで準備されてもよい。極低温が容器の空所において維持されている間に容器が殺菌され得るため、方法６００のステップ６０２において容器を冷却するという要件は軽減または排除され得る。

図１４は、図３に示されている輸送システム３８（または、図４または図５の栓を含む輸送システム３８）など、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための輸送システムを準備する追加の方法９００の流れ図である。輸送システムは、容器（図１に示されている容器１０など）と、栓（図２に示されている栓２０、図４に示されている栓４０、または図５に示されている栓など）とを備え得る。

ステップ９０２において、凍結保存された試料が容器の中に装填される。例えば、凍結保存された試料は、容器１０における開口の中に配置され得る。凍結保存された試料を容器の中に装填することは、凍結保存された試料を、紫外線光に対して不透明である入れ物の中に位置付けることを含み得る。

ステップ９０４において、栓が、容器の内部を周囲環境から断熱するために、および、周囲環境から凍結保存された試料への熱伝達を防止するために、容器に取り付けられる。栓および／または容器の構成要素は紫外線光源を備えてもよい。栓を容器に取り付けることで輸送システムを形成する。

ステップ９０６において、凍結保存された試料を含む輸送システムが、運搬または保管のために送られる。

ステップ９０８において、容器を殺菌するために、容器の内部が紫外線光を用いて照射される。紫外線光は、１００ｎｍから３００ｎｍの間の波長を有し得る（例えば、約２６５～２７５ｎｍ）。容器の内部は、容器の内部を周囲環境から断熱するために使用される栓に位置付けられる紫外線光源を用いて殺菌され得る。代替または追加で、容器の壁および／または基部（または、図１に示されている容器１０のサーマルマス１８など、容器のいくつかの他の構成要素）が、容器の内部を照射するために使用される紫外線光源を備えてもよい。そのため、紫外線光を用いて容器を殺菌することは、栓および／または容器の構成要素に位置付けられる紫外線光源を作動させることを含み得る。

容器の内部は、３０分間から６０分間の間にわたって（例えば、容器が運搬または保管の間に一度殺菌されるだけである場合）、または、おおよそ１０分間にわたって（例えば、容器が凍結保存された試料の運搬または保管の間に毎日殺菌される場合）、紫外線光で照射され得る。凍結保存された試料の運搬または保管の間に、毎日短い時間の期間にわたって容器を殺菌することは、試料が運搬または保管の間に汚染されないことを確実にすることができる。

ステップ９１０において、殺菌サイクルが完了される。殺菌サイクルを完了することは、栓および／または容器の構成要素に位置付けられる紫外線光源を作動停止させることを含み得る。

図１５は、図２に示されている栓を備える輸送システムの時間に伴う温度変化（下方の線）を、栓が所定位置にない輸送システムの時間に伴う温度変化（上方の線）との比較で示すグラフである。

図２に示された栓を容器に取り付けることは、容器内部が極低温になっているより長い時間の期間を提供することが、図１６から見て取れる。極低温ゾーンが－２００℃から－１２０℃の間にある。図２に示されている栓を容器に取り付けることは、容器内部を８日間にわたって極低温で維持させることができ、栓のない容器は極低温を３日間しか提供しない。

そのため、図２に示されている栓を容器に取り付けることは、凍結保存された試料が極低温ゾーンの外側の温度に曝されることによって損傷されることなく、凍結保存された試料をより長い期間にわたって運搬および／または保管させることができる。凍結保存された試料を、より長い期間にわたって、保持させること、具体的には運搬させることは、凍結保存された試料が運搬され得る距離を増加させ、それによって、特定の供給源からの凍結保存された試料を用いて治療され得る患者の数を増加させる。

本明細書に記載されているシステムおよび方法に対する変形または改良が、以下の段落において述べられている。

図１１および図１２に示されている装置７０、８２は、サーマルマス１８を備える容器１０の殺菌に関して記載されている。先に説明されているように、サーマルマス１８は、容器１０の空所１６の中の温度上昇の速さを遅くすることで、容器１０の中に保たれている試料に受動的な冷却を提供する。しかしながら、本明細書に記載されている方法および装置は、サーマルマスを備える容器の殺菌に限定されない。つまり、本明細書に記載されている方法および装置は、容器の中に保たれる試料が他の手段を用いて冷却される容器を殺菌するために使用されてもよい。具体的には、スターリングクライオクーラなどの熱エンジンが、容器の中に保たれる試料に冷却を提供するために使用される輸送システムを殺菌するために、紫外線光源が使用されてもよい。

熱エンジン（スターリングクライオクーラなど）が極低温において試料を維持するために使用される輸送システムでは、スターリングクライオクーラは、容器に取り付けられ得る蓋に位置付けることができ、熱交換器が、蓋が容器に取り付けられるときに容器の空所の中に位置付けられるように、スターリングクライオクーラに備え付けられ得る。

容器は、凍結保存された試料に冷却を提供する液体窒素（または他の作動流体）を備えてもよい。スターリングクライオクーラは熱を容器から除去し、これは、容器内の極低温を維持するために、液体窒素がその液体状態において維持されることを意味する。空所がスターリングクライオクーラによって冷却されている間に容器の空所が紫外線光で照射され得るように、１つまたは複数の紫外線光源が蓋の下側に位置付けられてもよい。代わりに（後でさらに記載されているように）、紫外線光源が容器の内部に位置付けられてもよい。

１つまたは複数の紫外線光源を蓋の下側または容器の内部に位置付けることで、容器は、スターリングクライオクーラが動作している間に殺菌され得る。容器をＵＶ光で殺菌することによって、容器内のすべての構成要素を汚染除去する。つまり、容器を殺菌することによって、容器自体の固体の構成要素と、作動流体として使用される液体窒素と、容器の空所の中の空気または他のガスとを殺菌する。これにより、熱エンジンを備える輸送システムの運搬または保管の間に、容器を殺菌させることができる。

図１１および図１２に関連して記載されている装置と同様に、凍結保存された試料は、紫外線光に対して不透明であるバイアルまたは入れ物の中で保たれ得る、または、さもなければ、紫外線光源からの紫外線光から遮蔽され得る。スターリングクライオクーラを備える輸送システムを準備する方法は、図１４に関連して記載されている方法９００と実質的に同じであり得る。しかしながら、（図１４にステップ９０４において記載されているように）栓を容器に取り付ける代わりに、スターリングクライオクーラ（および、任意選択で紫外線光源）を備える蓋が容器に取り付けられる。

図１１に示されている装置７０は、極低温での容器の殺菌に関して記載されている。しかしながら、図１１に示されている装置７０が、容器の温度とは無関係に容器の殺菌を可能にすることは、理解されるものである。具体的には、図１１に示されている装置７０は、室温にある容器を殺菌することができる。

カートリッジ７２は、容器１０の開口端の中に嵌まるように配置される部分を有するとして上記で記載されている。しかしながら、紫外線光源を使用して容器の内部を照射するための他の配置が使用されてもよい。例えば、紫外線光源は、容器の上部に着座する蓋に位置付けられ得る。さらなる例として、光ファイバまたは光案内部が紫外線光を容器の内部に送信するために使用されてもよく、これは、容器内部を照射するために容器を蓋で覆うことが必要ではない可能性があることを意味する。

追加の例として、紫外線光源は、容器の内側に置かれ得る別体のカートリッジに位置付けられ得る。代替で、先に記載されているように、紫外線光源は、図２に示されている栓２０、図４に示されている栓４０、または図５に示されている栓などの栓に位置付けられてもよい。さらなる代替として、紫外線光源は、（上記で説明されているような）熱エンジンを備える蓋に位置付けられてもよく、それによって、容器の内部が極低温へと冷却されている間に、紫外線光を用いて容器を殺菌させることができる。

追加または代替で、紫外線光源は、容器の主本体上、または中に設けられてもよく（例えば、壁上もしくは中、および／または、容器の基部上もしくは中に設けられてもよく）、または、図１に示されている容器１０のサーマルマス１８など、容器の構成要素内に設けられてもよい。このような配置が図１６に示されており、図１６は、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌するための代替の装置１００（つまり、図１１に示されている装置７０の代替）を示している。しかしながら、本明細書に記載されている方法による、凍結保存された試料を保持するためであって、具体的には運搬するための容器を殺菌するための装置が、図１６に示されている装置１００の紫外線光源１０４に加えて、図１１に示されている装置７０の紫外線光源７４を備えてもよいことは、留意されるべきである。

図１６に示されている装置１００は、容器１０の開口端を閉じるための栓１０２（または他の閉鎖部）を備える。紫外線光源１０４は、容器１０の空所１６の中に位置付けられるように、容器１０の壁１２の内側に位置付けられている。これは、紫外線光源１０４が容器１０の内部を照射するために配置されていることを意味する。紫外線光源１０４は、容器１０の壁１２の中に位置付けられている電池１０６によって電力供給される。紫外線光源１０４は、容器１０の壁１２の外側に位置決めされているスイッチ１０８を用いて制御される。

容器の主本体上、または中に、または容器の構成要素に紫外線光源を配置することによって、容器の内部が温められている間に容器の内部を殺菌させることができる。温まる過程の間の容器の殺菌は、周囲環境から空所の内部への熱伝達が蓋を通じて許されるように断熱を備えない蓋またはカートリッジに紫外線光源を位置付けることで、容易にされてもよい。

紫外線光源が、容器の主本体上もしくは中に、または、容器の構成要素に位置付けられる場合、それに応じて、図１３に関連して記載されている殺菌方法８００が適合されてもよい。明確には、方法は、別体のカートリッジが取り付けられるようにするために、栓または他のデバイスを容器から取り外す必要がない。これは、断熱の栓（図１６において概して栓１０２として示されている、図２、図４、および図５に示されている栓など）が容器に取り付けられている間、または、熱エンジンが容器に備え付けられている間、容器内部が照射され得ることを意味する。結果として、方法は、容器の内部を紫外線光で照射するために、容器の主本体または容器の構成要素における紫外線光源を作動させるステップを含む。方法は、容器の内部が殺菌されることを確実にするために、容器の内部を十分な長さの時間にわたって紫外線光で照射することをさらに含む。容器内部が殺菌されると、紫外線光源は作動停止され得る。この方法で容器内部を殺菌することは、容器が（例えば、周囲温度から極低温へ）冷却される間、容器が（例えば、極低温から周囲温度へ）温められる間、または、容器が使用ごとの合間にある間（例えば、容器内部が周囲温度にある間）、容器内部が移送中（例えば、容器内部が極低温にある間）に殺菌できること意味する。

任意選択で、図１１に示されている装置７０および／または図１６に示されている装置１００は、複数の紫外線光源を備え得る。紫外線光源は、装置の同じ構成要素（例えば、カートリッジに位置付けられる複数の紫外線光源）、または、装置の異なる構成要素（例えば、カートリッジに位置付けられる１つまたは複数の紫外線光源、および、容器の壁に位置付けられる１つまたは複数の紫外線光源）に位置付けられてもよい。

複数の紫外線光源が装置において使用されるとき、各々の紫外線光源は、紫外線の波長の範囲が容器の殺菌の間に使用されるように、異なる波長の紫外線光を放ってもよい。

複数の紫外線光源が装置において使用されるとき、異なる強さの紫外線光が容器の異なる部分に提供されるように、紫外線光源のうちの特定の一部分が作動されてもよい。例えば、紫外線光源は、容器の内部の一部だけが照射されるように制御され得る。容器内部の一部分を照射することによって、容器内部は、凍結保存された試料を照射することなく殺菌できる。いくつかの例では、空所を向く容器の他の表面に対して、空所を向く基部の一部分の殺菌を増やすために、複数の紫外線光源が配置され得る。

任意選択で、複数の紫外線光源は、紫外線光を容器の内部へと送信する光ファイバまたは光案内部を備えてもよい。光ファイバまたは光案内部を用いて紫外線光を容器の内部へ送信することは、容器の内部に提供される熱を最小限にする。

先に説明されているように、容器の内部は、容器の壁および／または基部からの紫外線光の反射によって照射されるように、紫外線光を反射するように配置され得る。追加または代替で、紫外線光源は、容器の内部の全体が紫外線光源のうちの１つまたは複数への直接的に見通せるように、装置の中に配置され得る。

紫外線光源は、送電網への電気的接続によって、または、（図１１および図１２において示されている装置７０、８２、および図１６に示されている装置１００におけるように）電池動作によって、電力供給され得る。

任意選択で、装置において使用される紫外線光源は、自動タイマを使用して制御され得る。例えば、凍結保存された試料の運搬または保管の間に、容器の内部が１日あたり１０分間にわたって照射されるように、紫外線光源は制御され得る。代替で、紫外線光源は手動で制御されてもよい（例えば、装置は、使用者に個々の紫外線光源をオンまたはオフさせることができる制御部を備えてもよい）。手動制御は、（図１１に示されている装置７０、および、図１６に示されている装置１００におけるように）スイッチを用いて容易にされ得る。さらなる代替として、紫外線光源は遠隔で制御可能であってもよく、これは、容器が遠隔から殺菌できることを意味する。紫外線光源の遠隔制御を可能とするために、装置は、遠隔デバイスからの照射制御命令を受信するように配置される無線送受信機を備えてもよい。

任意選択で、紫外線光源からの全体の照射は、要件に応じて紫外線光源に供給される電力を調整することで調整できる。例えば、紫外線光源へ追加の電力を供給することは、各々の個別の紫外線光源によって提供される紫外線光の強さを増加させることができる。追加または代替で、より小さい大きさの電力が供給されるときに紫外線光源の一部分だけが作動させられる場合、追加の電力を紫外線光源に供給することによって追加の紫外線光源を作動させることができる。

全体の照射の調整は手動調整であってもよい（例えば、装置は、提供される全体の照射を使用者に調整させることができる制御部を備えてもよい）。代替で、全体の照射の調整は自動調整であってもよい（例えば、装置は、紫外線光源によって提供される全体の照射を時間に伴って制御するタイマを備えてもよい）。

紫外線光源からの全体の照射は、代替で、紫外線光源の照射時間（つまり、各々の紫外線光源がオンである時間の長さ）を調整することで調整されてもよい。紫外線光源の照射時間への調整は、手動の調整（例えば、装置は、使用者に照射時間を調整させることができる制御部を備え得る）、または、自動の調整（例えば、タイマを使用する）であり得る。さらなる代替として、紫外線光源によって提供される全体の照射は遠隔で制御可能であり得る。

照射時間および／または電力を調整することの追加または代替として、紫外線光源によって提供される紫外線光の波長も調整可能であり得る。紫外線光源が自動的に制御される場合、紫外線光源の機能は遠隔で記録され得る。

任意選択で、紫外線光源によって提供される照射は記録されてもよい。紫外線光源によって提供される照射を記録することは、容器が殺菌されたかどうかを操作者が検証することができるように、紫外線光源によって提供された殺菌の記録を提供する。紫外線光源によって提供された照射は、容器の中に配置された１つまたは複数の紫外線検出装置によって記録されてもよい。

任意選択で、装置は、紫外線光源がオンであるときに警告音を提供する警報装置を備え得る。代替または追加で、装置は、紫外線光源がオンであるときに照らされる警告ランプを備えてもよい。

任意選択で、紫外線光源は、輸送システムが照射サイクルの間に開けられる場合にオフになってもよい。輸送システムが開けられたときに紫外線光源をオフにするために、容器と栓または蓋との間の連結は、蓋、栓、またはカートリッジが容器に取り付けられるとき、紫外線光源と直列になっているスイッチが閉じられ、そのため、蓋、栓、またはカートリッジが容器から取り外されるときに回路が遮断されるように、配置される。代替として、紫外線光源がオンである間に使用者が輸送システムを開けることが防止されてもよい。例えば、容器に取り付けられた栓、蓋、またはカートリッジは、紫外線光源が作動させられている間に容器に係止されてもよい（例えば、自動的に係止されてもよい）。つまり、紫外線光源を制御するスイッチは、紫外線光源がオンである間に栓、蓋、またはカートリッジを容器に係止する係止機構を制御してもよい。

任意選択で、紫外線光源は、輸送システムが照射サイクルの間に開けられた場合に使用者が紫外線光で照射されないように、輸送システム内に位置決めされる。例えば、電力供給ユニットが容器に据え付けられてもよい。電力供給ユニットはコンセントに接続可能である。カートリッジは、容器に据え付けられるとき、電力供給ユニットとの電気接続を形成することができる。この電気接続は、好ましくは、電気接続の形成および遮断を容易に実施させることができる、ポゴピンを介して、ケトルにおいて典型的には見出される接続を介して、または、任意の他の適切なコネクタを介して可能である。カートリッジが容器から取り外されるとき（つまり、持ち上げられるとき）、電気接続は、紫外線光が自動的にオフになるように遮断され得る。代替または追加で、光センサ（殺菌のために使用される紫外線光と異なる周波数の光を使用する）が、暗い環境においてのみ動作するように、紫外線光の制御を可能にしてもよい。

任意選択で、装置は、蓋、栓、またはカートリッジが照射サイクルの間に容器から取り外されたかどうかを検出するように配置される検出装置を備える。容器か開けられたことを検出装置が検出した場合、検出装置は、紫外線光源が作動停止され得るように紫外線光源の制御装置に信号を送ってもよい。

いくつかの例では、サーマルマスは容器に含まれなくてもよい。本明細書に記載されている栓は、このような例との使用に適している。

いくつかの例では、容器内部を周囲環境から断熱するための栓は、断熱区分と、赤外線放射を反射するための１つまたは複数の遮蔽体とを備え得る。これらの例では、断熱区分は比較的厚くなり得る。例えば、断熱区分は、栓の長手方向の延在の大部分に沿って延びてもよい。

赤外線断熱を反射するための１つまたは複数の遮蔽体は、例えば、使用中に断熱区分の上方で（つまり、断熱区分より容器の空所から遠くで）、断熱区分に隣接して配置され得る。赤外線放射が温度と共に増加する（温度に４の累乗で比例する）ため、１つまたは複数の遮蔽体を空所から遠くに位置付けること、つまり、典型的には温度がより高い場所に位置付けることは、赤外線放射の反射にとって最も重要なことであり得る。

「１つ（ａ、ａｎ）」という単数形の用語は、「唯一」を意味するように理解されるべきではない。むしろ、それらは、他に述べられていない場合、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を意味すると理解されるべきである。「備える」という言葉、および「備える」を含む派生語は、述べられた特徴の各々を含むが、１つまたは複数のさらなる特徴を含むことを排除しない。

上記の実施が例としてのみ記載されており、記載された実施が、すべての点において、例示としてだけであり、制限的でないと見なされることである。記載されている実施の変形が本発明の範囲から逸脱することなく行われ得ることは、理解されるものである。記載されていないが添付の特許請求の範囲内にある多くの変形があることは、明らかとなる。

１０ 容器
１２ 壁
１４ 基部
１６ 空所
１８ サーマルマス
２０ 栓
２２ 下方部分
２４ 上方部分
２６ 断熱区分
２８ 反射遮蔽体
３０ 留め具
３２ 上シール
３４ 柔軟シール
３６ 通気通路
４０ 栓
４２ 室
４４ 下方部
４６ 上方部
５０ 栓
５３ 留め具
５４ 断熱区分、断熱要素
５４’ 上断熱区分
５５ スペーサ
５６ 反射遮蔽体
５７ 棒材
５８ 蓋
７０ 装置
７２ カートリッジ
７４ 紫外線光源
７６ 電池
７８ スイッチ
８０ シール
８２ カートリッジ、装置
８４ コネクタ
８６ 紫外線光源
８８ 留め具
１００ 装置
１０２ 栓
１０４ 紫外線光源
１０６ 電池
１０８ スイッチ

Claims (18)

1. 容器を殺菌するための装置であって、
   凍結保存された試料を保持するための容器と、
   前記容器の内部の少なくとも一部分を紫外線光で照射するように配置される少なくとも１つの紫外線光源と、
   前記容器の開口端を閉じるためのデバイスであって、前記紫外線光源が位置付けられるデバイスと、
   凍結保存された試料を受け入れるための入れ物であって、紫外線光に対して不透明である入れ物と、
   を備える装置。
2. 前記デバイスは、
   前記デバイスが前記容器に備え付けられるときに前記容器の開口端の中に嵌まるように配置される第１の部分であって、前記少なくとも１つの紫外線光源が位置付けられる第１の部分と、
   前記デバイスが前記容器に取り付けられるとき、前記容器の前記開口端において前記容器の壁の端に接触するように配置される第２の部分と、
   を備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記デバイスは少なくとも１つの断熱区分を備える、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記デバイスは、
   複数の断熱区分と、
   赤外線放射を反射するための１つまたは複数の遮蔽体と、
   を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記デバイスに備え付けられる熱エンジンをさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記デバイスを前記容器に係止するように配置される係止機構をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 容器を殺菌するための装置であって、
   壁および基部を備える、凍結保存された試料を保持するための容器と、
   前記容器の内部の少なくとも一部分を紫外線光で照射するように配置される少なくとも１つの紫外線光源と、
   凍結保存された試料を受け入れるための入れ物であって、紫外線光に対して不透明である入れ物と、
   を備え、
   前記紫外線光源は、前記容器の前記壁または前記基部上または中に設けられる、装置。
8. 前記容器の内部が、前記少なくとも１つの紫外線光源からの前記紫外線光に対して反射性である、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記少なくとも１つの紫外線光源の動作を制御するように配置される制御装置をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記制御装置は、前記少なくとも１つの紫外線光源に供給される電力、前記少なくとも１つの紫外線光源の照射時間、および、前記少なくとも１つの紫外線光源によって放たれる紫外線光の波長のうちの少なくとも１つを調整するように配置される、請求項９に記載の装置。
11. 前記制御装置のための命令を受信するように配置される送受信機をさらに備える、請求項９または１０に記載の装置。
12. 前記少なくとも１つの紫外線光源からの紫外線光を検出するように配置される検出装置をさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つの紫外線光源は複数の紫外線光源を備え、前記複数の紫外線光源は周方向のパターンで位置付けられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 凍結保存された試料を保持するための容器を殺菌する方法であって、
    凍結保存された試料を前記容器の中に装填するステップであって、前記容器の中の紫外線光に対して不透明である入れ物の中に前記凍結保存された試料が受け入れられる、ステップと、
    前記凍結保存された試料が前記容器内にある間に前記容器の内部を紫外線光で照射するステップであって、前記容器の内部は、前記容器の壁もしくは基部上または中に設けられる少なくとも１つの紫外線光源を用いて照射される、および／または、前記容器の内部は、前記容器の開口端を閉じるためにデバイスに位置付けられる少なくとも１つの紫外線光源を用いて照射される、ステップと、
    照射時間期間の終了の後に前記容器の内部の前記照射を停止するステップと、
    を含む方法。
15. 前記デバイスは熱エンジンを備え、前記方法は、前記容器の内部から熱を除去するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 熱が前記容器の内部から除去されている間に前記容器は照射される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記容器の内部を所望の温度へと冷却するステップをさらに含む、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記容器の内部の前記照射を停止するステップの後、前記容器の内部から試料を取るステップをさらに含む、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。

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