KR102473643B1 - 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 방법 및 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생물학적 시료를 수용하기 위한 수용공간(2)을 구비한 시료 용기를 포함한, 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 -20 내지 -140℃ 범위의 녹는점을 갖는 표지 물질로 부분적으로 채워진 적어도 하나의 캐비티를 포함하며, 시료 용기의 외측에 배치되며 적어도 하나의 온도 임계값을 모니터하기 위한 표지 기구를 더 포함한 기구를 제공한다. 또한, 본 발명은 a)상기 온도 모니터링 기구를 제공하는 단계 및; b)표지 물질을 냉동하되, 상기 표지 물질의 냉동 중 적어도 하나의 챔버는 제1 위치에 오도록 하고, 그 후 적어도 하나의 챔버 내 표지 물질이 용융될 경우 중력의 영향에 의해 적어도 그 위치변화 및/또는 형태의 변화로 이르는 제2위치로 이동하도록 하는 단계를 포함한 냉동보존된 시료의 온도 모니터링 방법을 제공한다.

Description

냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 방법 및 기구

본 발명은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구에 관한 것이다.

현재까지 세포의 저온 보존(냉동보존)은 세포단계에서 생명활동을 중단했다가(생명을 유지하면서) 생리학적 온도까지 가온하여 생명활동을 재시작할 수 있는 유일한 방법이다. 냉동보존은 지난 수십 년간 바이오뱅크를 통해 발전하여 병원, 제약회사, 종 보존, 환경보호 및 헬스프로비젼(health provision)을 위한 필수적 요소가 되었다. 생물학적 물질은 다양한 크기의 저온에 적합한 용기(냉동 용기), 예를 들명 튜브, 스트로 및 백에 저장된다. 냉동보존에 있어서, 저장된 생체물질은 시료 물질의 생기를 유지하면서 보통 -80℃ 이하의 온도로 냉동되며, 살아있는 컬렉션의 경우 액체질소의 온도인 -140℃이하로 냉동된다. 본 명세서에서 '냉동 시료'의 용어는 냉동 상태에서 보존된 시료 또는 냉동보존될 예정인 시료을 의미한다.

거대 시료, 예를 들면 혈액 또는 조직과 같은 시료의 저온 보관을 위한 많은 기술이 개발되고 있다. 현대의 약학, 유전공학 및 생물학에서는 미세 시료의 냉동보존을 확대하려는 경향이 있다. 예를 들면 현탁된 세포 또는 세포군이 현탁된 소량 현탁액(밀리리터 이하)을 들 수 있다. 시험관에서 배양된 세포의 냉동보존은 통상 현탁(서스펜션) 상태로 이루어지고 있다. 그러나, 생의학적으로 유의미한 세포의 대부분은 그 생존 및 적절한 개발을 위한 기재 접촉을 요하게 된다. 따라서, 시료는 배양 후 기재에 속박된 상태로 냉동된다.

세포의 품질은 국가적 자원 등으로 세포치료, 약학적 및 바이오기술의 제품으로 사용되기에 결정적으로 중요하다. 저장기간은 수 일에서 수십 년에 달할 수 있는데, 점차 장기 보전이 중요하게 되었다. 시료는 냉각된 용기에 담겨 보관되며, 통상적으로 금속제 보관함 및 랙에 위치하게 되는데, 시료를 새로 보관하게 되거나 제외하는 경우 온도변화를 겪게 되다. 생체(세포, 세포 부유물 및 조직 조각) 보관의 경우, 시료에 치명적인 악영향을 끼칠 수 있는 냉동 유통의 중단 뿐 아니라 심층냉각에서의 큰 온도상승을 피해야 한다. 비록 계속 냉동상태에 놓여있지는 하지만 의료현장에서 사용시 냉동용기로부터 분리되어 -80 내지 -20℃정도까지 승온되는 동안 시료의 가치가 감소될 뿐 아니라 생명을 위협할 수 있는 상황까지도 이르게 될 수 있는 품질저하가 발생할 수 있다. 비록 시료가 짧게 해동이 되더라도 재냉동 상태는 원래의 조건과 동일하지 않다는 것을 알 수 있다. 그러나, 바이오물질의 해동을 확인하는 것 뿐 아니라 -140 내지 -20℃ 범위의 임계온도를 초과하는지에 대한 기록 역시 매우 중요하다. 각각의 시료에 대한 온도 조절 및 기록이 요구되며, 현재까지 이를 만족하지 못하고 있고, 그렇다 하더라도 하이테크 기구가 요구된다. 냉동시료의 사용시 시료를 해동 후 사용하는 경우 잠깐 동안의 일이라 해도 고가의 시료를 가치없는 것으로 만들 수 있고 비용 낭비를 초래하게 된다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 개선된 냉동보존된 바이오 시료의 온도 모니터링 방법을 제공하여, 종래 기술의 문제점을 극복하고 단순화된 방법의 실행을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 문제점을 극복한 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 냉동시료가 짧은 시간이라도 소정의 임계온도를 넘겼는지 여부를 가능한한 간단하게 마커로부터 확인할 수 있도록 가능성을 제공하는 것이다. 본 발명은 냉동 전 -20 내지 140℃ 범위의 온도에서 임계온도를 고정하는 것이 가능하다. 이는 수백만개의 시료 각각의 냉동 시료에서도 명백하고도 신속하게 이루어지도록 하여 바이오물질을 변화시키지 않아야 하고 심층냉동이 수행되도록 하여야 한다. 다수의 시료를 저장하는 경우에는 시료를 선택하여 분리하는 경우 전체 랙을 꺼내고 다시 저장용기에 저장을 하기 때문에 그 때마다 시료에 변화가 있을 위험이 있어 가능하면 시료 저장고 내의 시료의 상태까지도 검지할 수 있도록 해야 한다. 본 발명의 기구 및 방법은 다루기 쉬워야 하고, 저온 내구성 및 적합성이 있어야 하며, 생물학적 시료의 저온상태 보관이 총비용의 면에서 수 유로에 그칠 수 있도록 에너지 소비를 하지 않거나 최소화하여 한다. 본 발명의 물질은 위 요구사항을 만족시켜야 한다.

본 발명의 목적은 본 발명은 독립항의 기술적 특징으로 갖는 기구와 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예와 응용은 종속항을 통해 명백하게 될 것이고 본 명세서의 도면을 부분적으로 참조한 이하의 설명으로부터 자세하게 설명된다.

본 발명의 첫 번째 양태에 따르면, 전술한 목적은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링을 위한 방법에 의해 달성된다. 상기 방법을 수행하기 위한 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구가 제공된다.

본 발명의 두 번째 양태에 따르면, 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구가 개시되어야 하고 그 자체로 청구될 수 있어야 한다. 상기 기구와 관련된 실시예, 특히 바람직한 실시예의 변형들은 반복을 피하기 위하여 상기 기구와 관련하여 기구의 특징이 개시된 것으로 간주되어야 하고 또한 방법과 관련하여 방법에 따라서 그와 같이 청구될 수 있는 것으로 기구의 특징으로 간주되어야 한다.

도 1 내지 6은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구의 다양한 실시예의 구조도이고,;
도 7은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 방법의 구체예의 흐름도이고;
도 8A, 8B, 9A는 각각 액상 혼합물의 용융 다이어그램이며;
도 9B는 순수한 액체들의 용윰점을 정리한 테이블이고;
도 10은 용매 매트릭스의 혼합성을 나타낸 테이블이다.

본 발명의 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구는 시료, 특히 생물학적 시료를 수용하기 위한 수용 공간(시료 보관부)를 포함한다. 상기 기구는 적어도 하나의 온도 임계값을 모니터하기 위한, 상기 시료 용기의 외측에 배치되거나 배치될 수 있는 표지 기구를 더 포함한다.

또한, 상기 표지 기구는 상압, 즉 1013.25밀리바(mbar)에서 그 녹는점이 -20 내지 -140℃ 범위인 표지물질로 부분적으로 채워진 적어도 하나의 캐비티를 포함한다. 상기 녹는점은 바람직하게는 -20 내지 -100℃ 범위인 것이 바람직하다. 상기 적어도 하나의 캐비티는 상기 수용 공간과 유체가 흐르도록 연결되지 않아 표지 물질이 수용공간에 위치한 시료와 직접 접촉할 수 없도록 한다. 본 명세서에서 '배치될 수 있거나 및/또는 배치된'의 용어는 '결합될 수 있거나 및/또는 결합된'. '커플링될 수 있거나 및/또는 커플링된', '연결되거나 및/또는 연결된'의 뜻을 포함한다.

본 발명에 따른 기구의 표지 기구는 임계온도를 넘어섰음을 표시하기 위하여 부분적으로 채워진 표지물질에 의해 생성된 적어도 하나의 추가적인 격실이 표지 요소로 사용될 수 있다.

시료 용기는 냉동보존을 위해 적합한 용기로서, 그 예로는 튜브, 스트로(씨드 튜브로 불리우는), 핼액 또는 줄기세포를 위한 백, 상자 또는 냉동보존에 적합한 다른 용기를 들 수 있다. 이러한 용기는 냉동 튜브, 냉동 스트로, 냉동 백, 냉동 박스 또는 일반적으로 냉동 용기로 불리운다.

크라이오제닉 튜브는 바이오뱅크 또는 크라이오뱅크 튜브로도 불린다. 크라이오제닉 튜브는 생물학적 시료를 수용하기 위한 내부 공간을 형성하는 수용부를 포함한다. 상기 크라이오제닉 튜브는 일반적으로 수용공간을 폐쇄할 수 있는 커버를 더 포함한다. 상기 커버는 도구를 이용하여 커버를 회전할 수 있는 잠금쇠를 포함할 수 있다. 상기 크라이오제닉 튜브는 기계로 읽을 수 있는 코드의 형태인 마킹을 포함한 기재 요소를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 방법은 표지 물질의 동결을 포함하며, 표지물질을 동결하는 동안 표지 기구의 적어도 하나의 캐비티는 제1위치로 이동한다. 제1위치에서, 액체상태의 표지물질이 표지 기구의 캐비티의 제1 부분체적으로 흐르도록 하고 거기에서 동결된다. 그 후, 특히 냉동 보존의 모니터링 단계 전 및 그 동안 각각 그 내부에 냉동 표지 물질을 포함한 적어도 하나의 캐비티는 각각의 캐비티에 있는 표지물질의 용융이 표지 물질 형태의 적어도 부분적인 변화를 가져오는 제2 위치로 이동한다.

상기 형태의 변화는 표지물질의 위치 및/또는 표면 형태와 같은 형상에 적어도 부분적인 변화를 가져올 수 있다. 만일 제2 위치에서 표지 물질이 용융되는 경우에는, 중력의 영향으로 제2 부분 체적으로 흘러 들어갔다가 온도가 다시 녹는점 이하로 내려갈 때 다시 그 자리에서 동결된다.

다시 말해, 표지 물질은 그러한 배치 또는 위치에서 동결이 되고 표지 기구의 적어도 하나의 캐비티는 심층동결 상태, 예를 들면 표지물질의 보존 온도 또는 최소한 임계온도 또는 녹는점 이하에서 그 위치가 변화하게 되어, 그 결과 위치 변화 후 표지물질의 용융은 액상 또는 경계 배열에 눈에 띄는 변위를 가져오게 된다. 이런 액상의 변화, 예를 들면 염료 또는 다른 방법으로 명백히 확인할 수 있는 것의 변화에 기반하여, 임계온도를 넘어섰는지 여부를 육안 또는 다른 기술적인 자동화 방법에 의해 즉시 확인할 수 있다.

본 발명의 방법에 따르면, 냉동보존된 시료를 내부에 구비한 시료 용기 및 표지 기구를 포함한 기구를 보관하는 것이 가능하되, 상기 표지 기구는 시료 용기상에 배치되어 적어도 하나 이상의 캐비티가 제2위치에 위치하도록 한다.

추후의 어느 시점에서, 동결 표지 물질의 형태상 변화, 예를 들면 표지 물질의 적어도 부분적인 변위 및/또는 모양상의 변화가 발생했는지 여부를 확인할 수 있다.

만일 이러한 경우가 발생했다면, 특별히 그것이 매우 짧은 시간에 이루어진 것이라 해도 표지 물질의 녹는점 즉 모니터되어야할 임계온도가 초과된 것으로 결론내릴 수 있다.

본 발명의 장점은 짧은 시간에 이루어진 것이라 해도 표지 물질의 형태에 변화가 있을 때 그것이 냉동 시료가 소정의 임계온도를 넘어서 가열이 되었는지 여부를 직접적으로 알 수 있다는 것이다. 이는 시료를 시료 용기에서 꺼내어 확인하지 않더라도 육안검사에 의해 또는 이에 해당하는 측정기구에 의해 기술적으로 자동화된 방법에 의해 확인할 수 있다는 것이다.

본 발명의 특별한 한 바람직한 실시예에 따르면, 상기 표지 기구는 각각 부분적으로 표지 물질로 채워진 복수의 캐비티들을 포함할 수 있으며, 상기 표지 물질들의 녹는점은 -20 내지 -140℃ 범위에 놓일 수 있다. 상이한 온도 임계값은 모니터될 수 있으며, 각각의 표지 물질은 녹는점이 모니터될 온도 임계값의 하나에 해당하도록 선택 또는 혼합될 수 있다. 상기 실시예는 시료가 도달해야 하는 온도 간격에 보다 정밀하게 제한되도록 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 표지 기구 또는 표지 기구의 적어도 하나의 캐비티는 예를 들면 적어도 하나의 플러그 연결, 래칭 연결, 클램핑 연결, 스크루 연결 및/또는 클릭 연결의 수단에 의해 시료 용기에 탈착가능하게 결합하거나 결합할 수 있다. 이는 표지 기구가 시료 용기와 공간적으로 분리되어 저장되거나 준비될 수 있는 장점이 있다(예를 들면, 제 위치에서 표지 물질을 동결하는 것).

상기 표지 기구는 적어도 한 점에서 투명하거나 반투명하도록 하여, 적어도 하나의 캐비티 또는 캐비티 내부에 위치한 표지물질의 형태 변화를 외부에서 관찰할 수 있도록 할 수 있다. 바람직하게는 적어도 하나의 캐비티의 전체 벽면이 모두 투명하거나 반투명하도록 하는 것이 바람직하다.

개선된 감지를 위하여 상기 표지 물질은 표지 물질의 물리적 성질의 감지도를 높일 수 있는 표지첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 표지 첨가제는 예를 들면 염료일 수 있으며, 표지 물질이 채색되거나 염색이 되도록, 즉 투명하지 않게 하여 그 형상 및/또는 위치를 광학적으로 보다 명확히 알 수 있도록 한다.

원칙적으로 상기 염료는 아래의 조건만 만족한다면 특별히 제한되지는 않는다:

-소량이나 낮은 농도에서의 사용이라도 강한 염색 효과를 내는 것(예를 들면, 포화염액에서 출발하여 1체적% 미만의 첨가, 일반적으로 천분의 일 또는 그 아하의 사용)

-내냉성

-디스패치 온도 및 적절히 낮은 온도에서의 내광성

-표지 물질의 모든 성분에 용해성

-냉동동안 분리되지 않을 것

-표지 물질과 플라스틱 물질의 접촉시 반응하지 않을 것

상기 염료는 트리페닐메탄 염료, 로다민 염료, 특별히 크산틴, 아조염료는 물론, 페나진 및 페노티아진 염료를 포함한 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

더 특별한 실시예에서는, 상기 염료는 오일레드(oil red), 메틸블루, 브릴리언트 그린, 로다민 B, 뉴트럴 레드, 메틸렌블루로 구성된 군으로부터 선택되거나 세포학에서 사용되는 세포용 염료일 수 있다.

상기 표지첨가제는 입자상, 특히 산란 행동 및/또는 전자기장을 표지물질에 조사할시 편광현상을 증대할 수 있는 나노입자일 수 있다. 결과적으로 광학적 측정, 산란 측정 및/또는 편광 측정 수단에 의한 표지 물질의 형태에 변화를 보다 신뢰할 수 있게 측정할 수 있다. 표지 첨가제는 전도성 입장일 수 있다. 표지물질의 전도성 또는 저항은 전도성 입자의 첨가에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 방식으로 전도성 또는 저항을 측정하여 표지물질의 형태변화를 감지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 기구는 적어도 하나의 캐비티 내 표지 물질의 위치를 감지할 수 있도록 형성된 측정기구를 포함할 수 있다. 상기 측정기구는 표지물질의 형태 변화를 확인하기 위한 광학 또는 광-전기 측정기구, 예를 들면 광학 투과, 광산란 또는 광반사 측정 기구일 수 있다.

모니터되어야 할 소정의 임계온도에 달하는 녹는점을 가진 물질이 표지 물질로 선택될 수 있다. 표지물질은 단일한 성분의 액체 또는 여러 액상의 혼합물로, 설계된 임계온도에 해당하는 녹는점을 갖는다. 그 예로는 물과 에탄올의 혼합물, 물과 수산화칼륨(KOH)의 혼합물 또는 물과 부동액의 혼합물 등이 표지물질로서 선택될 수 있다. 혼합비율은 혼합비의 함수로 녹는점 프로파일을 나타내는 각각의 용융 다이어그램에 따라 조절되어 액상 혼합물의 녹는점이 원하는 값을 갖도록, 즉 임계온도가 모니터될 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 표지물질은 옥탄-1-올, 노난-1-올, 프로판-1,2-디올, 프로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5--디올, 펜탄-1-올, 사이클로펜타놀, 벤질알콜로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 알콜을 포함한다. 상기 알콜은 프로판-1,3-디올, 프로판-1,2-디올 및 부탄-2-올로부터 선택된 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 표지물질은 적어도 2종의 다른 알콜 성분을 포함한다:

a)옥탄-1-올, 노난-1-올, 프로판-1,2-디올, 포로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5--디올, 펜탄-1-올, 사이클로펜탄올, 벤질알콜로 구성된 군으로부터 선택된 1종의 알콜;

b)상기 a)성분의 알콜보다 녹는점이 더 낮은 옥탄-1-올, 노난-1-올, 프로판-1,2-디올, 포로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5--디올, 펜탄-1-올, 사이클로펜탄올, 벤질알콜로 구성된 군으로부터 선택된 1종의 알콜로서,

상기 a) 및 b)성분의 혼합비는 혼합물의 녹는점이 -20 내지 -160℃ 범위, 더 바람직하게는 -25 내지 -160℃ 또는 -50 내지 -150℃ 범위의 온도에 놓이도록 조절된다.

더 바람직한 실시예는 상기 표지 물질이 하기 a) 및 b)성분의 조합 중 하나를 포함하는 것에 특징이 있다:

-옥탄-1-올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-옥탄-1-올과 펜탄-1-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-옥탄-1-올과 프로판-1,2-디올 5 내지 95체적%의 혼합비

-노난-1-올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-노난-1-올과 프로판-1,2-디올 5 내지 95체적%의 혼합비

-노난-1-올과 펜탄-1-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-프로판-1,2-디올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-프로판-1,2-디올과 프로판-1,3-디올 5 내지 95체적%의 혼합비

-프로판-1,2-디올과 부탄-1,2-디올 5 내지 95체적%의 혼합비

-프로판-1,3-디올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-프로판-1,3-디올과 부탄-1,2-디올 5 내지 95체적%의 혼합비

-펜탄-1,5-디올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-벤질알콜과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-펜탄-1-올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-펜탄-1-올과 메탄올 5 내지 95체적%의 혼합비

-사이클로펜탄올과 부탄-2-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-사이클로펜탄올과 프로판-1,2-디올 5 내지 95체적%의 혼합비

-사이클로펜탄올과 펜탄-1-올 5 내지 95체적%의 혼합비

-사이클로펜탄올과 부탄-1,2-디올 5 내지 95체적%의 혼합비이되;

상기 혼합비의 값은 각각의 경우에 있어 양 성분의 전체 혼합물에 있어 앞서 기재된 성분의 비를 나타낸 것이다.

본 발명의 더 바람직한 실시예에 따르면, 상기 표지 혼합물의 예는 40 내지 60체적% 혼합비를 갖는 프로판-1,2-디올과 부탄-2-올(약 -90℃의 녹는점을 갖는다.), 30 내지 70체적%의 혼합비를 갖는 프로판-1,2-디올 및 프로판-1,3-디올 또는 30 내지 70체적%의 혼합비를 갖는 포로판-1,3-디올 및 부탄-2-올을 포함할 수 있다.

또한, 상기 표지 물질은 바람직하게는 최소한 하나 이상의 알콜 외에도 전술한 염료를 적어도 하나 포함한다. 상기 염료는 오일레드, 메틸레드, 블릴리언트 그린 및 로다민 B를 포함한 군으로부터 선택된 1종 이상이 특별히 바람직하다.

본 발명의 더욱 바람직한 실시예는 상기 표지 물질이 오일레드, 메틸레드, 블릴리언트 그린 및 로다민 B를 포함한 군으로부터 선택된 1종 이상인 염료는 물론, 프로판-1,3-디올, 프로판-1,2-디올 및 부탄-2올로부터 선택된 a) 및 b)의 두가지 알콜을 전술한 비율대로의 혼합비로 포함한 것에 특징이 있다.

상기 알콜 중 염료의 농도는 염료와 알콜의 종류에 따라 크게 변화할 수 있다.

진한 염색의 경우, 농도는 가능한 낮게 유지되도록 하여 염료 분자가 용해되는 알콜의 냉동 및 해동 특성을 변화시키거나 점도를 증가시키지 않도록 하여야 한다. 염료의 농도는 일반적으로 10체적% 미만, 보다 바람직하게는 1체적% 또는 0.1체적%, 즉 천분의 수 부(parts) 또는 그 이하의 범위에 놓인다.

본 발명의 일 변형에서, 모니터되는 임계온도는 표지물질의 녹는점과 직접적으로 대응되지는 않고, 용융된 물질의 점도가 요구되는 액상의 이동이 발생할 수 있을 정도로 저하될 정도로 되는 녹는점 이상의 온도에 대응된다.

이러한 온도가 본 발명에서는 또한 임계온도로 일컬어지고, 통상 명목상의 녹는점 이상인 3-30℃ 또는 5-30℃의 범위의 온도, 예를 들면 3-10℃, 3-20℃, 5-10℃ 또는 5-20℃에 놓인다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 표지 물질은 녹는점 이상의 온도인 3-30℃ 또는 5-30℃ 범위 온도의 액상 혼합물이 10 내지 10⁶mPa*s 범위, 보다 바람직하게는 10 내지 10⁴mPa*s 범위의 점도를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 시료 용기가 크라이오제닉 튜브일 수 있음은 전술한 바와 같다. 본 발명의 또 다른 변형에 따르면, 표지 기구는 상기 크라이오제닉 튜브에 기부로써 결합할 수 있는 실린더 몸체의 형태로 구체화될 수 있다. 이는 표지 기구가 그 자체로 크라이오제닉 튜브의 기부로 기능하여 크라이오제닉 튜브의 수직 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 또한, 만일 표지 기구가 종래의 기부를 대체할 수 있다면 추가적인 설치 공간을 필요로 하지 않는 장점 또한 있다.

만일 실린더 몸체가 크라이오제닉 튜브와 동일한 외경을 갖게 되는 경우에는 기구가 종래의 크라이오제닉 튜브의 냉동 보관을 저장 선반에 저장되는 것이 가능하게 되는 특별한 장점 역시 가질 수 있다. 실린더 몸체는 투명 또는 반투명하게, 즉 투명 또는 반투명 재질로 제작될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표지 기구는 모든 측면이 폐쇄된 중공의 실린더일 수 있으며, 시료 용기, 예를 들면 크라이오제닉 튜브의 하부측에 제공되어 크라이오제닉의 하부 측에 탈착가능하게 결합할 수 있다. 중공의 실린더의 내부 공간은 적어도 하나의 캐비티를 형성한다.

상기 내부 공간은 표지물질로 부분적으로 채워진 단 하나의 캐비티로 구체화 될 수 있다. 상기 내부 공간은 각각이 분리되어 부분적으로 표지물질로 채워진 복수의 서브-캐비티로 분할될 수도 있다. 서브-캐비티의 표지 물질들은 바람직하게는 각각의 녹는점이 상이하여 각 서브-캐비티에 의해 상이한 온도 임계값의 초과 여부를 모니터할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표지 기구는 시료 용기의 기부, 예를 들면 크라이오제닉 튜브의 기부로서 결합할 수 있으며, 그 하측에 적어도 하나의 삽입 개구부를 구비하여, 표지 물질로 부분적으로 채워진 용기, 특히 핀형태의 용기가 보유되도록 한다. 이러한 구조는 상기 표지 기구가 표지 물질을 포함한 적어도 하나의 용기와 빠르고 유연하게 맞추어질 수 있다는 장점이 있다. 예를 들면, 상기 용기는 삽입 개구부를 통해 끼워질 수 있고 삽입된 위치에서 고정될 수 있다.

만일 시료 용기가 실린더 형태의 외피 표면을 갖는 경우, 예를 들면 크라이오제닉 튜브의 경우, 본 발명에 따른 실현 가능성의 장점은 크라이오제닉 튜브에 고정하기 위하여 상기 표지 기구가 중공의 실린더로 제작되어 상기 크라이오제닉 튜브의 외측에 압착되거나 및/또는 압착될 수 있도록 하는 것이다. 중공의 실린더는 내벽 및 외벽의 이중벽 구조로 제작된다. 상기 내벽 및 외벽 사이의 중간 공간은 적어도 하나의 캐비티를 형성하고 표지물질로 부분적으로 채워진다.

본 발명의 실시예의 한 가지 장점은 종래 시료 용기를 아무런 변형 없이도 표지 기구와의 결합에 사용할 수 있다는 점에 있다.

중공 실린더의 캐비티는 표지물질로 부분적으로 채워진 하나의 캐비티 형태 또는 각각 표기물질로 부분적으로 채워진 복수의 분리된 서브-캐비티로 분할된 형태로도 제작될 수 있다.

본 발명의 또 다른 변형 실시예에 따르면, 중공 실린더는 제1플라스틱 재질로 또 시료 용기는 제2플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 이 경우, 적어도 표지 물질의 녹는점 이하의 온도 저하시 제1플라스틱 재질은 제2플라스틱 재질보다 더 큰 열수축 특성을 가진다.

다른 말로 하면, 시료 용기와 중공 실린더를 구성하는 플라스틱 재질의 팽창계수가 상이하게 선택될 수 있고 따라서 중공 실린더를 표지물질의 녹는점보다 약간 낮거나 표지물질들 중 가장 낮은 녹는점보다 약간 낮은 온도로 보관하는 경우 시료 용기와 결합 상태를 분리하기 어렵게 할 수 있다. 만일 누군가가 인가되지 않은 방법으로 시료를 가열하는 경우에는 그 즉시 실린더를 교체해야만 할 것이고, 크라이오제직 탱크에서 이들 실린더가 자유롭게 활용할 수 없는 상태에서는 피할 수 있다. 따라서, 표지 기구의 비인가된 교체는 피할 수 있거나 적어도 어렵게 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 표지 기구는 표지 물질로 부분적으로 채워지고 시료 용기의 측면 외벽에 결합되는 적어도 하나의 중공 실린더, 특히 연장된 중공 실린더를 포함한다.

이 경우, 한편으로 중공 몸체는 시료 용기에 플러그, 클릭 또는 래칭 연결을 통해 결합한다. 이는 표지 물질을 구비한 중공 몸체의 시료 용기에로의 빠른 결합을 가능하게 한다. 게다가, 중공 몸체는 시료 용기에 회전가능하게 결합할 수 있다. 그 결과, 중공 몸체는 시료 용기에 결합되어 있을 때 제1위치 및 제2위치 모두로 이동할 수 있다.

다른 한 편으로는, 시료 용기의 외측벽상에 시료 용기상에 유지되기 위하여 슬리브 또는 삽입 포켓의 형태로 중공 몸체가 삽입되거나 삽입될 수 있는 수용체가 제공될 수 있다.

본 명세서에서 '시료 용기'의 용어는 특히 냉동보존을 위하여 제작된 용기를 의미한다. 상기 시료 용기는 -140℃ 이하의 저온에서 사용가능한 플라스틱 재질로 제조된 것이 바람직하다. 상기 플라스틱 재질은 반복된 온도변화에 변화나 손상없이 견딜 수 있어야 한다. 플라스틱 재질은 전체 무게로 1% 미만, 더욱 바람직하게는 0.1% 미만의 흡수성을 가진 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 냉동 보존 요소들은 예를 들면 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌 기반인 것이 좋다.

본 명세서에 있어서 '생물학적 시료'의 용어는 생물학적 물질, 예를 들면 세포, 조직, 세포 성분, 생물학적 거대분자 등으로, 시료 용기에서 냉동보존될 물질을 의미하며, 현탁 및/또는 기재물질과 조합되어 사용될 수 있다. 기재는 생물학적 시료의 일부인 세포를 부착 수용하가 위해 형성되어 수용공간에 배치될 수 있다.

위에서 기술된 본 발명의 바람직한 실시예는 상호 결합된 형태로 구현될 수 있다. 이하에서 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대한 상세한 설명 및 그 장점을 살펴보도록 한다.

도 1 내지 6은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구의 다양한 실시예의 구조도이고,;

도 7은 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 방법의 구체예의 흐름도이고;

도 8A, 8B, 9A는 각각 액상 혼합물의 용융 다이어그램이며;

도 9B는 순수한 액체들의 용윰점을 정리한 테이블이고;

도 10은 용매 매트릭스의 혼합성을 나타낸 테이블이다.

각 도에서 동일하거나 균등한 역할을 하는 요소들은 동일한 도면부호로 표시되었거나 부분적으로 분리하여 기재되지 않았다.

도 1A는 크라이오제닉 튜브(튜브) 1a 형태의 시료 용기를 나타낸다. 상기 시료 용기는 바이오 물질이 위치하는 수용 공간 2를 포함한다. 여기서 바이오시료는 세포 현탁액 6일 수 있다. 상기 크라이오제닉 튜브 1a는 용기를 폐쇄하는 커버 3을 더 포함한다. 상기 커버 3은 자동화의 경우 상부에 도구(미도시)를 이용하여 커버 3을 회전할 수 있는 결합부 4를 포함한다. 크라이오제닉 튜브는 도 2에 나타난 바와 같이 그 내부로 바코드 또는 기타 마크가 선택적으로 삽입된 기부 5를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 본 발명의 실시예의 특징은 크라이오제닉 튜브 1a의 기부가 동시에 표지 기구 11로도 사용된다는 것이다.

실린더 기부 또는 표지 기구 11은 어는점/녹는점이 -20 내지 -100℃ 범위인 액체 또는 액상 혼합물 형태의 표지 물질 7로 부분적으로 채워진 폐쇄된 캐비티를 포함한다. 이는 아래 도 8 내지 10에 기반한 아래 설명에 상세히 기술될 것이다.

위 아래가 역전된 제1위치에서 기부 11은 표지 물질 7의 녹는점 이하의 보관온도에 놓여지고, 보관온도에 도달하면 크라이오제닉 튜브 1a에 결합된다. 제1위치는 도 1B에 도시되었다. 표지 물질은 캐비티 14 내부의 제1 보조공간 14b에 채원진다.

제2위치에서 기부는 크라이오제닉 튜브에 결합된다. 기부는 제1위치에서 시작하여 180도 회전하고, 도 1C에 나타난 바와 같이 표지 물질 7은 자유 공간 14a의 상부에 위치하게 된다. 기부 11의 고정은 크라이오제닉 튜브 1a의 하측에 돌출된 저널 4를 통해 수행되며, 표지 기구 11의 수용부 12의 형태에 대응되어 결합된다. 당연히, 표지 기구 11을 크라이오제닉 튜브 1a의 기부로서 결합하기 위하여 나사, 래칭 또는 클램핑 연결 등 다른 연결수단을 통해서도 결합하는 실시예도 가능하다.

도 1C에 나타난 결합에서, 크라이오제닉 튜브 및 그에 결합된 표지 기구 11을 포함한 기구 10은 통상 수용부에 수직하게 선 형태로 저온 용기, 예를 들면 크라이오제닉 탱크에 보관된다.

표지 물질 7의 녹는점을 초과하는 경우, 표지물질이 공간 14의 기부의 서브공간 14a로 흘러들어가는데, 이는 용이하고 명백하게 감지할 수 있다. 시료 6이 계속하여 표지 물질 7의 어는점 미만으로 유지된다면, 도 1C에 나타난 상태가 유지될 것이다. 이러한 방법으로, 시료 6에 대한 비인가된 가열이 쉽게 밝혀진다. 기구 10, 특히 표지 기구 11이 냉동 보관 중 온도 임계값(녹는점)이 초과되었는지 여부를 이러한 방식으로 모니터링될 수 있다.

상기 표지 기구 또는 기부 11a의 또 다른 실시예가 도 1B의 하부에 도시된다. 도에서 보듯, 기부 11a의 공간 14는 각각 분리벽 15에 의해 분리되어 상호 고립된 복수의 서브공간으로 분리될 수 있다. 각각의 서브공간들은 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d로 부분적으로 채워지되, 각각의 표지물질은 다른 녹는점, 예를 들면 -50, -60, -70 및 -100℃의 녹는점을 갖도록 한다.

표지 기구 11의 크라이오제닉 튜브 1a에의 부착은 전술한 바와 같이 수행될 수 있다. 어떤 표지 물질 또는 표지 물질들 7a, 7b, 7c, 7d가 캐비티 14의 기부에 위치하는지에 따라, 어떤 온도가 초과되었는지를 알 수 있다. 만일 모든 표지 물질들 7a, 7b, 7c, 7d가 공간 14의 윗부분에 위치한다면, 시료는 변하지 않았고 제대로 보관되고 있다.

기부 11, 11a는 투명 재질로 제작되어 공간 14 내의 표지 물질(들)의 위치가 외부에서 용이하게 관찰할 수 있도록 한다. 기부 11 또는 기부 11a 내의 표지 물질 7 또는 표지물질 7a, 7b, 7c, 7d의 위치는 육안관찰은 물론, 광전기적 및 측정기구를 이용하여 자동화된 방법으로 측정될 수 있다. 만일 표지 물질이 염색이 된다면 위치 결정을 더 편리하게 할 수 있다. 본 발명의 기구 10의 또 다른 장점은 기부 11, 11a의 재활용 및 자유롭게 선택할 수 있는 녹는점을 갖는 마커 액체를 표지 물질 7로 사용할 수 있다는 것이다. 생체에 대해서는 -80℃ 근방의 녹는점이 추천되는데, 이는 이 온도 부근에서 세포 내부 얼음의 명백한 재결정화가 발생하는데 재결정화는 냉동 시료의 품질저하를 유발할 수 있기 때문이다. 생물학적 유체 및 -80℃에 보관되는 유전물질 저장의 경우, -30℃ 정도의 녹는점이 추천된다.

도 2는 크라이오제닉 튜브 1 및 표지 기구 21을 구비한 본 발명의 기구의 또 다른 실시예를 보여준다. 표지 기구 21은 중공 실린더 형태로 제작되어 냉각 상태에서 크라이오제닉 튜브 1의 바닥(또는 위)으로부터 압착될 수 있다. 이 경우, 크라이오제닉 튜브 1은 종래 공지의 형태로 사용될 수 있고 도 2A에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다. 이 경우, 도 2A에 도시된 크라이오제닉 튜브는 표지 물질로 부분적으로 채워지지 않은 종래 일반적인 기부 5가 사용된 도 1A에 도시된 크라이오제닉 튜브와 상이한 점이 있다.

중공 실린더는 내벽 23 및 외벽 22를 구비한 이중벽 구조로 구체화되되, 상기 내벽 23 및 외벽 22 사이의 중간 공간은 표지 물질로 부분적으로 채워진다.

도 2B는 실린더 22의 다른 실시예를 보여주며, 위 실린더는 각각 4가지의 상이한 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d을 구비한 4개의 챔버 체계로 이루어진다. 이 경우 중간 공간 24는 분리벽 25에 의해 각각 표지물질로 부분적으로 채워진 4개의 서브-캐비티로 분할된다. 다양한 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d는 그 각각의 녹는점이 상이하고 각각 모니터되어야할 온도 임계값을 갖도록 선택된다.

표지 기구 21은 도 2B에 나타난 제1위치에서 보관 온도까지 냉각되며, 액상의 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d는 중간 공간 24의 하부 서브 공간 24b에서 고상으로 냉각된다.

보관 온도까지 냉각 후, 표지 기구 21은 도 2C에 나타난 바와 같이 180도 호회전하여(제2 위치) 크라이오제닉 튜브 1에 압착된다.

만일 보관 동안 또는 보관 후 또는 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d의 분포가 도 2C와 같다면, 즉 모든 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d이 실린더 21의 중간 공간 24 의 윗부분 24b에 위치한다면, 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d가 모두 녹는점에 달하지 않은 것이다. 그러나, 만일 어떤 표지 물질이 서브-구역 24a에 위치하는 경우에는 중간에 그 녹는점 이상의 온도를 넘어섰을 것이다.

원치않은 교체를 방지하기 위하여, 크라이오제닉 튜브 1 및 실린더 21의 플라스틱 재질의 열팽창계수는 상호 상이하게 선택될 수 있고, 실제 실린더 21을 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d의 가장 낮은 녹는점 이하로 가져가 보관온도에서 크라이오제닉 튜브 1과 실린더 21이 쐐기형태로 되어 분리하기 어렵게 한다. 만일 누군가가 시료를 인가되지 않은 방법으로 가열을 하는 경우, 그는 실린더 21을 즉시 교체를 하여야 할 것인데, 이는 본 발명의 실린더 21이 크라이오제닉 탱크에서 자유롭게 활용할 수 없어 방지 될 수 있다.

도 3은 본 발명의 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링을 위한 기구 30의 또 다른 실시예를 보여준다. 기구 30은, 도 2에 나타난 바와 유사한 방식으로, 크라이오제닉 튜브 1 상에 또는 하부에 적용가능한 중공의 벽체를 구비한 실린더 31을 포함한다. 도 2에 개시된 실시예와 다른 점은 바로 실린더 31이 단지 표지 물질 7로 부분적으로 채워져 있다는 점이다. 이중벽 구조 실린더 외피의 외벽 22와 내벽 23 사이의 중간 공간 34는 도 2에서와 같이 유체적으로 상호 분리된 보조 공간으로 분할되지 않는다. 도3B 및 도 3C에 나타난 바와 같이, 동결 및 압착은 180도 회전된 위치에서 수행된다. 실린더 31 및 그 내부의 표지 물질 양 7 모두는 그림에 보여진 것보다 짧고 작게, 보여진 것의 1/3 내지 1/5 크기로 제조될 수 있다.

도 4는 본 발명의 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링을 위한 기구 40의 또 다른 실시예를 보여준다. 시료 용기는 크라이오제닉 튜브 1b와 같이 제작될 수 있다. 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d로 부분적으로 채워진 각각의 핀이 그 내부 공간 44에 삽입될 수 있는 4개의 실린더를 수용하는 개구부 45를 구비한 기부 43은 크라이오제닉 튜브 1b에 결합할 수 있다. 동결 및 삽입은 도 2 및 도 3과 유사한 방식, 즉 상호 180도 회전되어 수행되며, 도 4C에 도시된 방법이 올바른 방법이다. 수용 실린더 45 및 핀 42는 삽입과정에서 고정이 된다.

각각의 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d의 녹는점을 초과하는 경우, 표지 물질은 공간 44의 하부로 르르게 되며, 이는 용이하게 알 수 있거나 감지될 수 있다. 시료 6이 표지 물질 7a, 7b, 7c, 7d의 녹는점 미만으로 유지되는 경우, 도 4C와 같은 상태가 발생한다. 이러한 방식으로, 시료 6에 대한 용납할 수 없는 가열을 용이하게 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링을 위한 두가지의 기구 50, 50a의 실시예를 보여준다.

도 5A는 크라이오제닉 튜브 1 및 그 측면에 회전가능하게 결합된 표지 기구의 실시예를 보여준다. 표지 기구 51은 표지 물질 7로 부분적으로 채워진 중공의 실린더 52, 캐비티 54를 포함한다. 중공의 실린더 52는 축 53을 통해 크라이오제닉 튜브 1에 회전가능하게 결합한다. 중공의 실린더 52의 직경은 크라이오제닉 튜브 1의 직경보다 작다.

본 발명의 기구 50을 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링에 사용하기 위하여, 도 5A(제1위치)에 도시된 위치의 크라이오제닉 튜브 1 및 표지 기구 51은 보관 온도로 놓이게 된다.

이제 완전히 냉동된 표지 기구 51은, 도 5B에 도시된 것과 같이, 180도 회전을 하게 되어 동결된 표지 물질 7이 상부로 또 액체가 없는 부분인 54a가 하부로 위치하도록 한다(제2위치).

도 5C에 나타난 제2위치에서, 표지 물질의 용융은 중력의 영향으로 표지 물질이 서브 공간 54a로 흐르게 된다. 앞선 실시예들과 유사한 방식으로, 냉동 시료 6에 대하여 일시적으로 바람직하지 않은 가열이 있었는지 여부를 이 상태에 기반하여 감지할 수 있다.

표지 물질 7로 부분적으로 채워진 중공 실린더 52는 적어도 하나의 플러그 연결, 래칭 연결, 클램핑 연결, 스트루 연결 및/또는 클릭 연결의 수단으로 크라이오제닉 튜브 1에 회전가능하게 고정된 방식으로 결합되거나 회전가능하고 탈착가능하게 결합될 수 있다. 도 5B의 실시예는 클릭 방식이다.

도 5D는 기구의 또 다른 실시예인 50a를 보여주고 있으며, 기구 50과의 차이는 표지 물질 7로 부분적으로 채워진 단지 하나의 중공 실린더가 크라이오제닉 튜브 1 측면에 결합한 것이니 아니고 녹는점이 다른 복수의 표지 물질 7a, 7b, 7c가 각각 복수의 중공 실린더 52a, 52b, 52c에 담아 다양한 온도 임계값을 모니터할 수 있다는 것이다.

도 6은 본 발명의 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링을 위한 기구 60 및 61a의 2가지 예를 보여준다. 도 6의 상부 열 A에는 크라이오제닉 튜브 1의 외벽에 구비되고, 그 내부에 표지 물질 7로 부분적으로 채워진 내부 공간 64를 포함한 중공 실린더 61이 삽입될 수 있는 실린더 형태의 수용부 63을 보여주며, 그 오늘쪽에 보이는 것과 같이 디스크 65는 실린더 61이 수용부로부터 빠지는 것을 방지한다.

앞서 보인 실시예들과 유사한 방식으로, 제1위치에서 부분적으로 채워진 중공 실린더 형태의 표지 기구는 표지 물질 7의 녹는점 미만의 온도로 냉각된다. 도 6A는 제1위치에서 디스크 65상에 서 있는 중공 실린더 61을 보여준다. 표지 액체는 서브 공간 64b로 흘러 그 자리에서 동결된다. 냉동 보관을 위하여, 중공 실린더는 180도 회전하여 수용부 63에 삽입되며(제2위치), 이는 도 6의 상단 우측에 도시되었다. 이러한 배치에서, 냉동보관 중 내부 공간 64 내의 표지 물질 7의 위치에 변화가 발생했는지 여부를 확인하는 것이 가능하다.

도 6B는 이러한 원칙이 어떻게 확장되는지를 보여준다. 기구 60a의 경우에는, 복수의 중공 실린더 61이 크라이오제닉 튜브 1에 결합되는데, 상기 중공 실린더 52a, 552b, 52c 내의 표지 물질들은 모두 다른 녹는점을 가져 다양한 온도 임계값을 모니터할 수 있도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 방법의 흐름도를 나타낸다. 제1단계에서는, 온도 모니터링 기구, 예를 들면 10, 20, 30, 40, 50, 50a, 60 또는 60a을 준비한다. 이 경우, 냉동 보관시 모니터될 것으로 추정되는 임계온도 값에 따라 적절한 액체 또는 액상 혼합물이 표지 물질 7로 선택될 수 있다.

적당한 액체 및 액체의 혼합비에 따라, 액체의 녹는점은 -20 내지 -140℃ 범위에서 소망하는 값으로 결정될 수 있다.

예를 들면, 도 8A는 알콜과 물의 혼합비에 따른 녹는점 프로파일을 보여주며, 여기서 0℃ 내지 -118℃의 범위에서 온도가 감소함에 따라 적절한 점도 증가가 일어난다. -118℃의 임계온도로 모티터되어야 하는 경우, 에탄올 비율은 93.5%로 결정될 수 있다. 녹는점이 -60℃보다 약간 낮제 하는 것은 물에 수산화칼륨(KOH)를 첨가하는 것에 의해 달성할 수 있으며, 이는 용융 다이어그램에 기반한 도 8B에 나타나 있다. 물과 부동액의 혼합물 역시 표지 물질로 사용될 수 있으며, 이는 도 9A 용융 다이어그램에 나타나 있다. 도 9B의 테이블은 표지 물질로 사용되기에 적절한 단독 또는 다른 액체와 혼합되어 사용될 수 있는 순수한 액체의 어는점/녹는점의 목록을 보여주며, 클로로포름/사이클로헥산 혼합물 또는 다른 혼합가능한 액체를 포함하며, 이는 도 10의 용매의 혼합도 매트릭스를 참조할 수 있다.

가능한 광범위한 위치 변화 및 추가적인 분리를 최소화하기 위하여 저온에서 우수한 젖음성 및 낮은 점도를 갖는 액체 및 플라스틱 재질이 우선적으로 선택된다.

냉동 보관 중 모니터되어야 할 몇 가지 임계온도 값이 제안되거나 시료가 도달해야할 온도 간격이 정밀하게 제한되어야 하는 경우, 각각 상이한 녹는점을 갖는 몇 가지 다른 표지 물질이 시료 용기 내 다른 캐비티 또는 챔버에 배치되어 사용될 수 있다.

본 발명의 2단계에서는, 캐비티 내의 표지 물질이 냉동되되, 상기 캐비티는 표지 물질의 냉동 과정 동안 제1위치로 이동을 한다. 만일 다수의 상이한 표지 물질 및 캐비티가 사용되는 경우에는 각각의 경우에 유사한 방식으로 제1위치로 이동되고 냉동된다.

그 다음, 제3단계에서는 냉동된 표지물질을 구비한 최소한 하나의 캐비티는 제2위치로 이동하게 되며, 캐비티가 시료 용기상에 정렬되지 않았다면 정렬을 한다. 제2위치는 냉동된 표지 물질의 공간적 위치를 최소한 위치 변화 후 용융이 캐비티 내에서 액상의 변위 또는 경계 배열이 눈에 띄는 정도까지 변화시킨다.

이러한 상태에서, 녹는점 이하의 보관온도에서 시료 용기의 수용공간 내부에 냉동시료를 포함한 기구가 저장될 수 있다(제4단계).

그 다음, 냉동시료에 대한 일시적이나마 바람직하지 않은 가열이 발생하였는지 여부를 표지 물질을 통해 확인할 수 있다. 확인은 용융 과정으로 인한 표지 물질의 최소한의 부분적 변위 및/또는 형태 변화 발생 여부에 대하여 이루어진다. 만일 이러한 일이 발생한다면, 모니터되어야 할 임계온도가 초과된 것으로 결론지을 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (27)

1. a)생물학적 시료를 수용하기 위한 수용공간을 구비한 시료 용기 및
   b)녹는점이 -20 내지 -140℃ 범위인 표지 물질로 부분적으로 채워진 적어도 하나 이상의 캐비티를 포함하며, 상기 시료 용기의 외부에 배치되거나 배치될 수 있으며 하나 이상의 온도 임계값을 모니터하기 위한 표지 기구를 포함하되,
   변형ⅰ) 상기 표지 기구는 기부로서 시료 용기에 결합하며, 그 하측면에 적어도 하나의 삽입 개구부를 포함하며, 상기 삽입 개구부는 표지 물질로 부분적으로 채워진 용기를 탈착가능하게 수납한 것 또는;
   변형 ⅱ)상기 시료 용기는 크라이오제닉 튜브이고, 상기 표지 기구는 크라이오제닉 튜브에 결합하기 위한 중공 실린더 형태로 제작되되, 크라이오제닉 튜브의 외측 표면상에 압착되거나 될 수 있도록 하며, 상기 중공 실린더는 내벽 및 외벽을 구비한 이중벽 구조이고 상기 내벽 및 외벽 사이의 중간 공간은 표지 물질로 부분적으로 채워지는 적어도 하나의 캐비티를 형성한 것을 특징으로 한 냉동보존된 생물학적 시료의 온도 모니터링 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 표지 기구 또는 상기 표지 기구의 적어도 하나의 캐비티가
   a)상기 시료 용기에 탈착가능하게 결합 또는 결합가능할 수 있거나 및/또는
   b)플러그 연결, 래칭 연결, 클램핑 연결, 스크루 연결 및/또는 클릭 연결 수단에 의해 시료 용기에 탈착가능하게 결합될 수 있는 것을 특징으로 한 기구.
3. 제1항에 있어서,
   상기 표지 기구는 적어도 하나의 포인트에서 투명 또는 반투명이어서 적어도 하나의 캐비티를 외부에서 관찰가능한 것을 특징으로 한 기구.
4. 제1항에 있어서,
   변형 ⅰ)의 표지 기구는 크라이오제닉 튜브에 기부로서 결합되는 실린더 몸체 형태로 제작된 것을 특징으로 한 기구.
5. 제4항에 있어서,
   상기 실린더 몸체는 a) 상기 크라이오제닉 튜브와 동일한 외경을 가지며 및/또는 b)투명 또는 반투명하게 제작된 것을 특징으로 한 기구.
6. 제1항에 있어서,
   변형 ⅱ)의 중공 실린더는 제1플라스틱 재질로 제조되고 상기 크라이오제닉 튜브는 제2플라스틱 재질로 제조되되, 표지 물질의 녹는점 이하의 온도감소시 상기 제1플라스틱 재질은 제2플라스틱 재질 대비 더 큰 열수축을 갖는 것을 특징으로 한 기구.
7. 제1항에 있어서,
   상기 표지 기구의 적어도 하나의 캐비티에 있는 표지 물질의 위치 또는 형태를 검지하기 위해 형성된 광학 또는 광전기적 측정 기구에 의해 특징된 기구.
8. 제1항에 있어서,
   표지 물질은 적어도 1종의 염료 및 옥탄-1올, 노난-1올, 프로판-1,2-디올, 프로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5-디올, 펜탄-1-올, 시클로펜탄올, 벤질알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 알콜을 포함한 것을 특징으로 한 기구.
9. 제8항에 있어서,
   상기 염료는 트리페닐메탄 염료, 로다민 염료, 아조 염료 및 페나진 및 페노티아진 염료를 포함한 군으로부터 선택된 것을 특징으로 한 기구.
10. 제8항에 있어서,
    상기 표지 물질은 옥탄-1올, 노난-1올, 프로판-1,2-디올, 프로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5-디올, 펜탄-1-올, 시클로펜탄올, 벤질알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상의 알콜 및/또는 오일레드, 메틸레드, 브릴리언트 그린, 로다민 B, 뉴트럴 레드, 메틸렌 블루 또는 세포학에서 세포를 염색하기 위해 사용되는 다른 염료로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 염료를 포함한 것을 특징으로 하는 기구.
11. a)제1항의 냉동보존된 시료의 온도 모니터링 기구를 제공하는 단계;
    b)표지 물질을 냉동하되, 상기 표지 물질의 냉동 중 적어도 하나의 캐비티가 제1 위치에 오도록 하는 단계 및, 그 후 적어도 하나의 캐비티 내 표지 물질이 용융될 경우 중력의 영향에 의해 적어도 그 위치변화 및/또는 형태의 변화를 가져오는 제2 위치로 이동하도록 하는 단계를 포함한 냉동보존된 시료의 온도 모니터링 방법.
12. 제11항에 있어서,
    표지 물질은 소정의 임계온도에 대응되도록 설정되고 모니터되어야 될 녹는점 또는 임계온도에서 용융된 표지 물질의 점도가 소정의 목표값을 초과하여 감지되는 물질로서 선택된 것을 특징으로 한 방법.
13. 제11항에 있어서,
    c)냉동보존된 시료를 시료 용기에 저장하되, 적어도 하나의 챔버는 시료 용기의 제2위치에 정렬하고,;
    d) 상기 표지 물질의 녹는점을 일시적으로 넘어섰을 때 발생한 표지물질의 적어도 부분적인 위치변화 및/또는 형태상의 변화가 있는지를 확인하는 것을 특징으로 한 방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 표지 물질은 적어도 1종의 염료 및 옥탄-1올, 노난-1올, 프로판-1,2-디올, 프로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5-디올, 펜탄-1-올, 시클로펜탄올, 벤질알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 알콜을 포함한 것을 특징으로 한 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 염료는 트리페닐메탄 염료, 로다민 염료, 아조 염료 및 페나진 및 페노티아진 염료를 포함한 군으로부터 선택된 것을 특징으로 한 방법.
16. 제11항에 있어서,
    상기 표지 물질은 옥탄-1올, 노난-1올, 프로판-1,2-디올, 프로판-1,3-디올, 부탄-1,2-디올, 부탄-1,3-디올, 부탄-2-올, 펜탄-1,5-디올, 펜탄-1-올, 시클로펜탄올, 벤질알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상의 알콜 및/또는 오일레드, 메틸레드, 브릴리언트 그린, 로다민 B, 뉴트럴 레드, 메틸렌 블루 또는 세포학에서 세포를 염색하기 위해 사용되는 다른 염료로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 염료를 포함한 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제9항에 있어서,
    로다민 염료는 크산틴(xanthene)을 포함한 것을 특징으로 하는 기구.
18. 제15항에 있어서
    로다민 염료는 크산틴(xanthene)을 포함한 것을 특징으로 하는 방법.
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