RU2290808C2 - Cryoprotective solution for leukocyte freezing at low temperature - Google Patents
Cryoprotective solution for leukocyte freezing at low temperature Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290808C2 RU2290808C2 RU2004135631/15A RU2004135631A RU2290808C2 RU 2290808 C2 RU2290808 C2 RU 2290808C2 RU 2004135631/15 A RU2004135631/15 A RU 2004135631/15A RU 2004135631 A RU2004135631 A RU 2004135631A RU 2290808 C2 RU2290808 C2 RU 2290808C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- freezing
- leukocyte
- low temperature
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к криобиологии и медицине, а именно к созданию криопротекторного раствора для замораживания лейкоцитов, в частности, человека.The invention relates to cryobiology and medicine, in particular to the creation of a cryoprotective solution for freezing white blood cells, in particular, humans.
В качестве прототипа нами выбран криозащитный раствор для замораживания лейкоцитов [Патент 2184449 РФ. Криозащитный раствор для замораживания лейкоцитов при умереннонизкой температуре // Сведенцов Е.П. и соавт., 2001], включающий гексаметиленбистетраоксиэтилмочевину, фумарат натрия, лимонную кислоту и воду.As a prototype, we have chosen a cryoprotective solution for freezing white blood cells [Patent 2184449 of the Russian Federation. Cryoprotective solution for freezing white blood cells at a moderately low temperature // Swedentsov EP et al., 2001], including hexamethylene bistetraoxyethylurea, sodium fumarate, citric acid and water.
Существенным недостатком прототипа является то, что данный раствор не применяется для замораживания лейкоцитов при низкой температуре (-70°С), не содержит оптимального состава сильных криопротекторов ГМБТОЭМ и ДМСО (последний в прототипе отсутствует), которые стабилизируют внеклеточную, а также свободную и связанную внутриклеточную воду при охлаждении и переводят ее в аморфный лед, не разрушающий внутриклеточные органеллы и плазматическую мембрану, и устраняют его рекристаллизацию - образование крупных кристаллов (Белоус А.М., Грищенко В.И., 1994) при оттаивании, обеспечивая высокую сохранность и функционально активное состояние ядросодержащих клеток крови.A significant disadvantage of the prototype is that this solution is not used for freezing white blood cells at low temperatures (-70 ° C), does not contain the optimal composition of strong cryoprotectants GMBTOEM and DMSO (the latter is absent in the prototype), which stabilize extracellular as well as free and bound intracellular water upon cooling and transfer it to amorphous ice, which does not destroy intracellular organelles and the plasma membrane, and eliminate its recrystallization - the formation of large crystals (Belous A.M., Grishchenko V.I., 1994) during thawing, providing high safety and functionally active state of nucleated blood cells.
В криопротекторный раствор для замораживания лейкоцитов при низкой температуре, содержащий криопротекторы - гексаметиленбистетраоксиэтилмочевину (кратко ГМБТОЭМ) и диметилсульфоксид (кратко ДМСО) - впервые включено отечественное вещество - оксиметилэтилпиридина сукцинат (кратко ОМЭПС), обладающее, кроме антиоксидантного, мембраностабилизирующим действием, восстанавливающее нарушенные структуры и функции мембран клеток, а также тормозящее процессы перекисного окисления липидов, которые имеют место при криоконсервировании. Надо отметить, что сукцинат - производное янтарной кислоты (Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начало органической химии. Книга 1. - М.: Химия, 1974. - с.314-315, с.436-437) - участвует в энергетическом обмене клетки, обеспечивающем ее жизнедеятельность, а пиридин в нуклеиновом обмене (Герман А.С. Пиридин. Большая медицинская энциклопедия. - М.; 1981. - Т.17. - с.1054-1055). Хладоограждающий раствор имеет оптимальный для лейкоцитарных клеток рН среды 7,0-7,4. Все ингредиенты, примененные в данном растворе, производятся в Российской Федерации.In the cryoprotective solution for freezing leukocytes at low temperature, containing cryoprotectants - hexamethylene bistetraoxyethylurea (briefly HMBTOEM) and dimethyl sulfoxide (briefly DMSO) - for the first time, a domestic substance is included - hydroxymethylethylpyridine succinate (briefly, which has a membrane-stabilizing effect that has anti-metabolic and anti-inflammatory properties), cell membranes, as well as inhibitory lipid peroxidation processes that occur during cryopreservation. It should be noted that succinate is a derivative of succinic acid (Nesmeyanov AN, Nesmeyanov NA The beginning of organic chemistry. Book 1. - M .: Chemistry, 1974. - p. 314-315, p. 436-437) - participates in the energy metabolism of the cell, ensuring its vital activity, and pyridine in the nucleic acid metabolism (German A. S. Piridin. Big Medical Encyclopedia. - M .; 1981. - T.17. - p. 1054-1055). The cold barrier solution has an optimum pH of 7.0-7.4 for leukocyte cells. All ingredients used in this solution are produced in the Russian Federation.
Пример использования средстваAn example of using the tool
Криопротекторный раствор, содержащий ГМБТОЭМ в концентрации 22%, ДМСО 8%, оксиметилэтилпиридина сукцинат 0,2%, воду для инъекций до 100 мл и имеющий рН 7,0-7,4, смешивают в отношении 1:1 с концентратом лейкоцитов в полимерном контейнере «Компопласт». Смесь, выдержав 8 мин при комнатной температуре, охлаждают по экспоненциальной программе в электрическом морозильнике в 4-литровой ванне с этиловым 96° спиртом до -27°С в течение 19-20 минут. Затем замороженный лейкоконцентрат переносят в камеру электроморозильника, имеющую температуру -70°С. Термограмму записывают по термопаре, введенной в контейнер «Компопласт» с криопротекторным раствором в конечной концентрации. Размораживание проводят в 20-литровой водяной ванне при температуре +38°С в течение 30-45 секунд при покачивании контейнера 3-4 раза в сек. Температура оттаянного лейкоконцентрата в контейнере должна быть в пределах +2-+4°С. Затем определяют морфологическую сохранность размороженных лейкоцитарных клеток, их жизнеспособность по витальному красителю (с 1% раствором эозина) и фагоцитарную активность нейтрофилов в пробе с латексом (по Потаповой С.Г. и соавт., Проблемы гематологии и переливания крови. - 1977. - № 9. - с.58-59). Расчет выражают в процентах в сравнении с аналогичными показателями клеток до замораживания.A cryoprotective solution containing 22% HMBTOEM, DMSO 8%, oxymethylethylpyridine succinate 0.2%, water for injection up to 100 ml and having a pH of 7.0-7.4 is mixed in a 1: 1 ratio with leukocyte concentrate in a polymer container Compoplast. The mixture, having stood for 8 min at room temperature, is cooled exponentially in an electric freezer in a 4-liter bath with ethyl alcohol 96 ° to -27 ° C for 19-20 minutes. Then the frozen leukoconcentrate is transferred to the chamber of the electric freezer, having a temperature of -70 ° C. The thermogram is recorded using a thermocouple inserted into the Compoplast container with a cryoprotective solution in a final concentration. Defrosting is carried out in a 20-liter water bath at a temperature of + 38 ° C for 30-45 seconds when the container is shaken 3-4 times a second. The temperature of the thawed leukoconcentrate in the container should be between + 2- + 4 ° С. Then determine the morphological safety of thawed leukocyte cells, their viability by vital dye (with 1% eosin solution) and the phagocytic activity of neutrophils in a sample with latex (according to Potapova SG et al., Problems of hematology and blood transfusion. - 1977. - № 9. - p. 58-59). The calculation is expressed as a percentage in comparison with similar indicators of cells before freezing.
Экспериментальные исследования выполнены на базе лабораторий криофизиологии крови Института физиологии Коми НЦ УрО РАН и консервирования крови и тканей ГУ Кировского НИИ гематологии и переливания крови.Experimental studies were performed on the basis of blood cryophysiology laboratories at the Institute of Physiology of the Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, and blood and tissue conservation at the Kirov Research Institute of Hematology and Blood Transfusion.
Изучены три варианта криопротекторного раствора для лейкоконцентрата, различающихся по концентрации входящих в них ингредиентов. Состав вариантов раствора представлен в таблице 1.Three variants of a cryoprotective solution for leukoconcentrate, differing in the concentration of the ingredients included in them, were studied. The composition of the solution options is presented in table 1.
Характеристика состава различных вариантов хладоограждающего раствора для замораживания лейкоцитов при низкой температуре, в расчете на 100 г сухого вещества (г).Table 1
Characterization of the composition of various variants of a cold-enclosing solution for freezing white blood cells at low temperature, per 100 g of dry matter (g).
Конечная концентрация веществ, входящих в состав растворов N1, N2 и N3 после смешивания 1:1 с лейкоконцентратом, оказывалась в 2 раза ниже исходной (таблица 2), рН среды не изменялась, оставаясь в пределах 7,0-7,4.The final concentration of the substances included in the solutions of N1, N2 and N3 after mixing 1: 1 with leukoconcentrate turned out to be 2 times lower than the initial (table 2), the pH of the medium did not change, remaining in the range of 7.0-7.4.
Конечная концентрация ингредиентов в различных вариантах хладоограждающего раствора после смешивания с лейкоцитным концентратом.Table 2.
The final concentration of the ingredients in various versions of the cold barrier solution after mixing with leukocyte concentrate.
Охлаждение производят по экспоненциальной программе: погружают пластикатный контейнер с лейкоконцентратом в 4-литровую спиртовую ванну, охлажденную до -70°С, через 19-20 минут контейнер с замороженным биообъектом извлекают из ванны и переносят в камеру электроморозильника с температурой -70°С для хранения. Контроль замораживания производят по термограмме, записываемой по датчику, находящемуся в контейнере с имитатором-раствором криоконсерванта с конечной концентрацией его ингредиентов. Размораживание осуществляют в 20-литровой водяной ванне при температуре +38°С в течение 30-45 сек, покачивая контейнер 3-4 раза в сек. Отогревают лейкоконцентрат до +2°С - +4°С. Исследования лейкоцитов производили на морфологическую сохранность и функциональную активность (табл.3).Cooling is carried out according to an exponential program: a plastic container with a leukoconcentrate is immersed in a 4-liter alcohol bath cooled to -70 ° C, after 19-20 minutes the container with a frozen bioobject is removed from the bath and transferred to the chamber of an electric freezer with a temperature of -70 ° C for storage . Freezing is controlled by a thermogram recorded by a sensor located in a container with a simulator-solution of cryopreservative with a final concentration of its ingredients. Defrosting is carried out in a 20-liter water bath at a temperature of + 38 ° C for 30-45 seconds, shaking the container 3-4 times per second. The leukoconcentrate is heated to + 2 ° C - + 4 ° C. Leukocyte studies were performed on morphological safety and functional activity (table 3).
Результаты после замораживания до -70°С и оттаивания лейкоцитов с различными вариантами предложенного хладоограждающего раствораTable 3.
The results after freezing to -70 ° C and thawing leukocytes with various variants of the proposed coolant solution
Биологическую полноценность лейкоцитов, прежде всего нейтрофилов, определяет их фагоцитарная активность. Этот тест, наиболее надежно характеризующий физиологические свойства клеток, был лучшим после замораживания-отогрева при использовании хладоограждающего раствора с оптимальным соотношением его ингредиентов.The biological usefulness of leukocytes, primarily neutrophils, is determined by their phagocytic activity. This test, which most reliably characterizes the physiological properties of cells, was the best after freezing-heating using a cold-enclosing solution with the optimal ratio of its ingredients.
Готовый оптимальный раствор прозрачен, с легким желтоватым оттенком, без запаха, рН=7,0-7,4, хорошо смешивается во всех соотношениях с лейкоцитным концентратом, не вызывает конгломерацию клеток и обеспечивает функциональную и морфологическую сохранность при положительной температуре до замораживания. Раствор проявляет выраженное хладоограждающее свойство при охлаждении лейкоцитов по экспоненциальной программе с +20°С до -70°С.The ready-made optimal solution is transparent, with a slight yellowish tint, odorless, pH = 7.0-7.4, mixes well with leukocyte concentrate in all ratios, does not cause conglomeration of cells and ensures functional and morphological preservation at a positive temperature until freezing. The solution exhibits a pronounced cold-protective property when the white blood cells are cooled according to the exponential program from + 20 ° С to -70 ° С.
Таким образом, разработанный криопротекторный раствор при замораживании лейкоконцентрата до -70°С обеспечил сохранность высокого процента физиологически активных лейкоцитарных клеток. Он может быть применен в учреждениях медицинского и биологического профиля, где имеется необходимое холодильное оборудование.Thus, the developed cryoprotective solution when freezing leukoconcentrate to -70 ° C ensured the preservation of a high percentage of physiologically active leukocyte cells. It can be used in medical and biological institutions, where there is the necessary refrigeration equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135631/15A RU2290808C2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Cryoprotective solution for leukocyte freezing at low temperature |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135631/15A RU2290808C2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Cryoprotective solution for leukocyte freezing at low temperature |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004135631A RU2004135631A (en) | 2006-05-20 |
RU2290808C2 true RU2290808C2 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=36657992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004135631/15A RU2290808C2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Cryoprotective solution for leukocyte freezing at low temperature |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290808C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464991C1 (en) * | 2011-07-15 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН | Frost protection solution for nuclear blood cell freezing |
RU2530149C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства" | Cryopreserving agent for blood nucleocyte freezing |
RU2543534C2 (en) * | 2013-02-26 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Method for cryonic preservation of leukocytes with xenon |
RU2723129C2 (en) * | 2014-09-18 | 2020-06-08 | Джензим Корпорейшн | Methods for creation of cells banks with ultrahigh density |
RU2826038C2 (en) * | 2014-09-18 | 2024-09-03 | Джензим Корпорейшн | Methods of creating ultrahigh density cell banks |
-
2004
- 2004-12-06 RU RU2004135631/15A patent/RU2290808C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464991C1 (en) * | 2011-07-15 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН | Frost protection solution for nuclear blood cell freezing |
RU2543534C2 (en) * | 2013-02-26 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Method for cryonic preservation of leukocytes with xenon |
RU2530149C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства" | Cryopreserving agent for blood nucleocyte freezing |
RU2723129C2 (en) * | 2014-09-18 | 2020-06-08 | Джензим Корпорейшн | Methods for creation of cells banks with ultrahigh density |
RU2826038C2 (en) * | 2014-09-18 | 2024-09-03 | Джензим Корпорейшн | Methods of creating ultrahigh density cell banks |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004135631A (en) | 2006-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4965185A (en) | Method for low-temperature preservation of embryos | |
AU758703B2 (en) | Cryopreservation of human red blood cells | |
Bank et al. | Basic principles of cryobiology | |
Linhart et al. | Cryopreservation of European catfish Silurus glanis sperm: sperm motility, viability, and hatching success of embryos | |
Checura et al. | Effect of macromolecules in solutions for vitrification of mature bovine oocytes | |
IL188461A (en) | Cell medium and methods for storage of animal cells | |
Kundu et al. | Effect of dextrans on cryopreservation of goat cauda epididymal spermatozoa using a chemically defined medium | |
CN101088511B (en) | Simple method for ultralow temperature preservation of fish sperm | |
CN108641999B (en) | Cryopreservation and recovery method of ovarian tissue | |
CN101253856A (en) | Vitrification frozen stock solution | |
RU2290808C2 (en) | Cryoprotective solution for leukocyte freezing at low temperature | |
RU2624214C1 (en) | Method for cryopreservation of haemopoietic stem cells | |
CN113490414A (en) | Preservation of Stem cells | |
RU2464991C1 (en) | Frost protection solution for nuclear blood cell freezing | |
Liu et al. | Investigating solution effects injury of human T lymphocytes and its prevention during interrupted slow cooling | |
Huang et al. | Cryopreservation of human T lymphocytes under fast cooling with controlled ice nucleation in cryoprotective solutions of low toxicity | |
RU2439877C2 (en) | Cryoprotective solution for moderately hypothermic leukocyte preservation (-40°c) | |
EP1399018A1 (en) | Preservation of blood platelets at cold temperatures | |
RU2240000C2 (en) | Cold-safety solution for freezing leukocytes at sub-moderate temperature | |
Balint et al. | for cryopreservation | |
CN111972397A (en) | Skin cold storage preservation solution and application thereof | |
Toledo-Pereyra et al. | Kidney preservation | |
Wilson et al. | Preservation solutions for solid organ transplantation | |
RU2138162C1 (en) | Method of cryoconservation of platelet-riched plasma | |
Talwar et al. | Sperm freezing injuries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061207 |