RU2816446C1 - Whole blood cryoprotectant - Google Patents

Whole blood cryoprotectant Download PDF

Info

Publication number
RU2816446C1
RU2816446C1 RU2023127000A RU2023127000A RU2816446C1 RU 2816446 C1 RU2816446 C1 RU 2816446C1 RU 2023127000 A RU2023127000 A RU 2023127000A RU 2023127000 A RU2023127000 A RU 2023127000A RU 2816446 C1 RU2816446 C1 RU 2816446C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blood
water
whole blood
cryoprotector
moderately low
Prior art date
Application number
RU2023127000A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Федоровна Андрусенко
Александр Александрович Власов
Эльвира Евгеньевна Рыбчинская
Ульяна Евгеньевна Сорокина
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2816446C1 publication Critical patent/RU2816446C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to creation of a cryoprotective solution for blood storage. Cryoprotectant for freezing whole blood at sub-moderately low -20 °C and moderately low -40 °C temperatures includes glycerol, sodium chloride, sodium phosphate disubstituted, water for injections and additionally dimethyl sulphoxide and lactulose at the following ratio of ingredients, vol.%: glycerol 20, dimethyl sulphoxide 10, lactulose 2.5, sodium chloride 0.25; sodium phosphate disubstituted 0.25; water for injections up to 100%.
EFFECT: disclosed whole blood cryoprotectant provides preservation of morphofunctional integrity of blood cells in conditions of submoderate and moderately low temperatures.
1 cl, 5 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к медицине, а именно созданию криопротекторного раствора для хранения крови, в частности человека, в условиях субумеренно низкой и умеренно низкой температурах, с сохранением форменных элементов клеток крови в физиологически активном состоянии после оттаивания. The invention relates to medicine, namely to the creation of a cryoprotective solution for storing blood, in particular human blood, in conditions of submoderately low and moderately low temperatures, preserving the formed elements of blood cells in a physiologically active state after thawing.

Уровень техникиState of the art

Криоконсервация - это единственная современная технология, которая поддерживает биологическую функцию клеток ex vivo и обеспечивает длительное хранение биопродукта. Ключевым вопросом в применении криомедицинских технологий является использование нетоксичных или малотоксичных криопротекторов и криоконсервантов на их основе для замораживания клеток. Для включения какого-либо компонента в состав криозащитной смеси нужно учитывать следующие требования: отсутствие токсичности, отсутствие неприятного запаха, хорошая растворимость в воде, способность образовывать мелкие кристаллы льда, не откладываться в клетках и тканях, быстро выводиться из организма.Cryopreservation is the only modern technology that supports the biological function of cells ex vivo and ensures long-term storage of a biological product. The key issue in the application of cryomedical technologies is the use of non-toxic or low-toxic cryoprotectants and cryopreservatives based on them for cell freezing. To include any component in a cryoprotective mixture, the following requirements must be taken into account: lack of toxicity, lack of unpleasant odor, good solubility in water, the ability to form small ice crystals, not be deposited in cells and tissues, and quickly eliminated from the body.

Известны способы получения комбинированного криопротекторного раствора для замораживания тромбоцитов (патент RU 2477953, опубл. 27.03.2013), в котором используется гексаметиленбистетраоксиэтилмочевина, лимонная кислота и вода для инъекций; хладоограждающий раствор для замораживания тромбоцитов при умеренно-низкой температуре (патент RU 2230454, опубл. 20.06.2004), в котором используется гексаметиленбистетрагидроксиэтилмочевина, фумарат натрия, лимонная кислота, вода для инъекций. Недостатки заключаются в том, что данные растворы предназначены для замораживания концентрата тромбоцитов, а не цельной крови. There are known methods for producing a combined cryoprotective solution for freezing platelets (patent RU 2477953, published on March 27, 2013), which uses hexamethylenebistetraoxyethylurea, citric acid and water for injection; cold-protecting solution for freezing platelets at moderately low temperatures (patent RU 2230454, published on June 20, 2004), which uses hexamethylenebistetrahydroxyethylurea, sodium fumarate, citric acid, water for injection. The disadvantages are that these solutions are designed to freeze platelet concentrates rather than whole blood.

Известны способы получения криопротекторного раствора для консервирования лейкоцитов при умеренно-низкой температуре (-40°С) (патент RU 2439877, опубл. 27.06.2011), в котором используется глицерин, сукцинат оксиметилэтилпиридина, гидроксиэтилкрахмал, трехзамещенный цитрат натрия; криопротекторный раствор для замораживания лейкоцитов при низкой температуре (патент RU 2290808, опубл. 20.05.2006), в котором используется гексаметиленбистетраоксиэтилмочевина, диметилсульфоксид, оксиметилэтилпиридин сукцина и вода; раствор для консервирования лейкоцитов при околонулевой температуре (патент RU 2311027, опубл. 27.11.2007), в котором используется гексаметиленбистетраоксиэтилмочевина, глюкоза, оксиметилэтилпиридин сукцинат, желатиноль, трехзамещенный цитрат натрия и вода для инъекций; криоконсервант для лейкоцитов (патент RU 2301524, опубл. 27.06.2007), в котором используется лемнан, глицерин, оксиметилэтилпиридина сукцинат, вода для инъекций и гидроксид натрия; протекторный раствор для консервирования лейкоцитов при температуре -10°С (патент RU 2261595, опубл. 10.10.2005), в котором используется глицерин, оксиметилэтилпиримидина сукцинат, модежель; хладоограждающий раствор для замораживания лейкоцитов при субумеренно-низкой температуре (патент RU 2240000, опубл. 20.11.2004), в котором используется гексаметиленбистетраоксиэтилмочевина, оксиметилэтилпиритдин сукцинат, вода для инъекций; криозащитный раствор для замораживания лейкоцитов при умеренно-низкой температуре (патент RU 2184449, опубл. 10.07.2002), в котором используется гексаметиленбистетраоксиэтилмочевина, фумарат натрия, лимонная кислота и вода для инъекций. Недостатки заключается в том, что данные растворы предназначены для замораживания лейтоцитов, а не цельной крови. There are known methods for producing a cryoprotective solution for preserving leukocytes at moderately low temperatures (-40°C) (patent RU 2439877, published on June 27, 2011), which uses glycerin, oxymethylethylpyridine succinate, hydroxyethyl starch, trisodium citrate; cryoprotective solution for freezing leukocytes at low temperatures (patent RU 2290808, published on May 20, 2006), which uses hexamethylenebistetraoxyethylurea, dimethyl sulfoxide, oxymethylethylpyridine succinic acid and water; solution for preserving leukocytes at near-zero temperatures (patent RU 2311027, published on November 27, 2007), which uses hexamethylenebistetraoxyethylurea, glucose, hydroxymethylethylpyridine succinate, gelatinol, trisodium citrate and water for injection; cryopreservative for leukocytes (patent RU 2301524, published on June 27, 2007), which uses lemnan, glycerin, oxymethylethylpyridine succinate, water for injection and sodium hydroxide; protective solution for preserving leukocytes at a temperature of -10°C (patent RU 2261595, published on October 10, 2005), which uses glycerin, hydroxymethylethylpyrimidine succinate, modelel; cold-protecting solution for freezing leukocytes at submoderately low temperatures (patent RU 2240000, published November 20, 2004), which uses hexamethylenebistetraoxyethylurea, hydroxymethylethylpyritdine succinate, water for injection; cryoprotective solution for freezing leukocytes at moderately low temperatures (patent RU 2184449, published on July 10, 2002), which uses hexamethylenebistetraoxyethylurea, sodium fumarate, citric acid and water for injection. The disadvantages are that these solutions are designed to freeze white blood cells, not whole blood.

Известны способы получения хладоограждающего раствора для замораживания ядерных клеток крови (патент RU 2464991, опубл. 27.10.2012), в котором используется глицерин, комаруман, трилон Б, вода для инъекций; криоконсерванта для замораживания ядерных клеток крови (патент RU 2530149, опубл. 10.10.2014), в котором используется диметилацетамид, гидроксиэтилкрахмал, фосфатный буфер; раствор для консервирования клеточных взвесей (патент RU 2621295, опубл. 24.05.2017), в котором используется пектиновый полисахарид каллуса раувольфии змеиной, глицерин, трилон Б и вода для инъекций. Недостатки заключаются в том, что данные растворы предназначены для замораживания лейкоцитов, ядерных клеток крови, а не цельной крови. There are known methods for producing a cold-protecting solution for freezing nuclear blood cells (patent RU 2464991, published on October 27, 2012), which uses glycerin, komaruman, Trilon B, water for injection; cryopreservative for freezing nuclear blood cells (patent RU 2530149, published 10.10.2014), which uses dimethylacetamide, hydroxyethyl starch, phosphate buffer; solution for preserving cell suspensions (patent RU 2621295, published on May 24, 2017), which uses pectin polysaccharide from Rauwolfia serpentine callus, glycerin, Trilon B and water for injection. The disadvantages are that these solutions are designed to freeze leukocytes, nuclear blood cells, and not whole blood.

Известен способ консервирования цельной крови (патент SU 959786, опубл. 1982.09.23), в котором используется 15-30 %-ный водный раствор глюкозы-сахарозы при соотношении компонентов 4:1 и для восстановления концентрата крови добавляют 30-50 %-ный водный раствор глюкозы сахарозы или 20-23 %-ный водный раствор хлорида натрия, недостаток заключаются в том, что данный способ предназначены для консервирования крови животных (свиньи); известен способ консервирования донорской крови (патент RU 2410103, опубл. 27.01.2011), в котором используется гемоконсервант глюгицир, при этом дополнительно в состав гемоконсерванта глюгицир вводят 3-окси-6-метил-2-этил-пиридина сукцинат, недостаток заключаются в том, что данный способ предназначен для хранения крови при +4°C, а не при замораживании.There is a known method for preserving whole blood (patent SU 959786, publ. 1982.09.23), in which a 15-30% aqueous solution of glucose-sucrose is used with a component ratio of 4:1 and a 30-50% aqueous solution is added to restore the blood concentrate a solution of glucose, sucrose or a 20-23% aqueous solution of sodium chloride, the disadvantage is that this method is intended for preserving the blood of animals (pig); There is a known method for preserving donor blood (patent RU 2410103, published on January 27, 2011), in which the hemopreservative glugitsir is used, while additionally 3-hydroxy-6-methyl-2-ethyl-pyridine succinate is added to the hemopreservative glugitsir, the disadvantage is that that this method is intended for storing blood at +4°C, and not for freezing.

Наиболее близким по составу к заявляемому криопротектору является раствор «Криосин» (Кирьянова Г.Ю., Волкова С.Д., Касьянов А.Д., Гришина Г.В., Голованова И.С., Чечеткин А.В. Криоконсервирование эритроцитов при температурах -40°С и -80°С // Вестник Международной академии холода. 2017. № 1. - С. 72-78; Криоконсервирование эритроцитов при умеренно низких температурах и пролонгированное хранение после размораживания в учреждениях службы крови: Методические рекомендации / А. В. Чечеткин, С. С. Бессмельцев, С. Д. Волкова, Г. Ю. Кирьянова, Г. В. Гришина. - СПб., ФМБА России, 2020. - Агентство «ВиТ-принт», 2020. - 24 с.), который содержит глицерин, маннитол (маннит), хлорид натрия, натрий фосфорнокислый двузамещенный и воду для инъекций, обеспечивающим сохранность крови при +4°С. Недостатком прототипа является отсутствие должного криопротекторного действия на клетки при низких температурах в условиях медленного нерегулируемого замораживания.The closest composition to the claimed cryoprotector is the “Kriosin” solution (Kiryanova G.Yu., Volkova S.D., Kasyanov A.D., Grishina G.V., Golovanova I.S., Chechetkin A.V. Cryopreservation of red blood cells at temperatures -40°С and -80°С // Bulletin of the International Academy of Refrigeration. 2017. No. 1. - P. 72-78; Cryopreservation of erythrocytes at moderately low temperatures and prolonged storage after thawing in blood service institutions: Methodological recommendations / A V. Chechetkin, S. S. Bessmeltsev, S. D. Volkova, G. Yu. Kiryanova, G. V. Grishina - St. Petersburg, FMBA of Russia, 2020. - ViT-print Agency, 2020. - 24 pp.), which contains glycerin, mannitol (mannitol), sodium chloride, disubstituted sodium phosphate and water for injection, ensuring the safety of blood at +4°C. The disadvantage of the prototype is the lack of proper cryoprotective effect on cells at low temperatures under conditions of slow unregulated freezing.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является понижение температуры при замораживании цельной крови и увеличение процента сохранности форменных элементов клеток крови путем создания криопротекторного раствора для замораживания крови в условиях субумеренно низкой (-20°С) и умеренно низкой температурах (-40°С), с сохранением форменных элементов клеток крови в физиологически активном состоянии после оттаивания.The technical result of the present invention is to lower the temperature when freezing whole blood and increase the percentage of preservation of the formed elements of blood cells by creating a cryoprotective solution for freezing blood in conditions of submoderately low (-20°C) and moderately low temperatures (-40°C), with preservation of the formed elements elements of blood cells in a physiologically active state after thawing.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый криопротектор дополнительно содержит в качестве криоагента, проникающего в клетку, диметилсульфоксид, стабилизирующий внеклеточную, а также свободную и связанную внутриклеточную воду при охлаждении, переводя ее в аморфный лед, устраняющего его рекристаллизацию - образование крупных кристаллов при оттаивании, обеспечивая высокую сохранность и функционально активное состояние ядросодержащих клеток крови, а в качестве криоагента, не проникающего в клетку, используют дисахарид лактулозу, действие которой заключается в защите структуры форменных элементов крови, поддержанию резистентности мембраны и сохранению равновесия осмотического давления, что уменьшает набухание клетки и ее гемолиз.The technical result is achieved by the fact that the proposed cryoprotector additionally contains, as a cryoagent that penetrates the cell, dimethyl sulfoxide, which stabilizes extracellular, as well as free and bound intracellular water during cooling, transforming it into amorphous ice, eliminating its recrystallization - the formation of large crystals during thawing, providing high preservation and functionally active state of nucleated blood cells, and the disaccharide lactulose is used as a cryoagent that does not penetrate the cell, the effect of which is to protect the structure of blood cells, maintain membrane resistance and maintain the balance of osmotic pressure, which reduces cell swelling and hemolysis .

Преимущества использования полученного криопротектора включают в себя:The benefits of using the resulting cryoprotectant include:

- криопротектор может храниться в течение длительного времени без потери криопротекторных свойств;- the cryoprotector can be stored for a long time without loss of cryoprotective properties;

- достоинством дисахарида лактулозы кроме криопротекторных свойств является то, что это вещество не проникает внутрь клетки и не токсично;- the advantage of lactulose disaccharide, in addition to its cryoprotective properties, is that this substance does not penetrate into the cell and is not toxic;

- приготовление криопротектора не требует громоздкого, дорогостоящего оборудования;- preparation of cryoprotector does not require bulky, expensive equipment;

- криопротектор позволяет стабилизировать состояние форменных элентов клеток крови к воздействию субумеренно-низкой температуры -20°С и умеренно-низкой температуры -40°С.- cryoprotector allows you to stabilize the state of the formed elements of blood cells to the effects of submoderately low temperatures of -20°C and moderately low temperatures of -40°C.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

В составе заявляемого криопротектора, содержащего в качестве растворов солей, поддерживающих изотоническую концентрацию, используют натрия хлорид и натрия фосфат двузамещенный, воду для инъекций, в качестве криоагентов, проникающих в клетку, используют глицерин (криагент эндоцеллюлярного действия) и диметилсульфоксид, 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 при оттаивании, обеспечивая высокую сохранность и функционально активное состояние ядросодержащих клеток крови, в качестве криоагента, не проникающего в клетку, используют лактулозу, действие которой заключается в защите структуры форменных элементов крови, поддержанию резистентности мембраны и сохранению равновесия осмотического давления, что уменьшает набухание клетки и ее гемолиз.The composition of the inventive cryoprotector, containing as solutions of salts that maintain isotonic concentration, uses sodium chloride and sodium phosphate disubstituted, water for injection, as cryoagents that penetrate the cell, glycerin (a cryagent of endocellular action) and dimethyl sulfoxide are used, which stabilize the extracellular and also free and bound intracellular water during cooling and transform it into amorphous ice, which does not destroy intracellular organelles and the plasma membrane, and eliminate its recrystallization - the formation of large crystals during thawing, ensuring high safety and functionally active state of nucleated blood cells, as a cryoagent, not penetrating the cell, lactulose is used, the effect of which is to protect the structure of blood cells, maintain membrane resistance and maintain the balance of osmotic pressure, which reduces cell swelling and hemolysis.

Конечный состав криопротектора имеет следующие соотношения компонентов, об. %: глицерин - 20, диметилсульфоксид - 10, лактулоза - 2,5, хлорид натрия - 0,25, натрия фосфата двузамещенного - 0,25, вода для инъекций - до 100 %.The final composition of the cryoprotector has the following ratios of components, vol. %: glycerin - 20, dimethyl sulfoxide - 10, lactulose - 2.5, sodium chloride - 0.25, sodium phosphate - 0.25, water for injection - up to 100%.

Компьютерное цитоморфометрическое исследование клеток крови выполняли на аппаратно-программном комплексе «МЕКОС-Ц2» (ЗАО «Медицинские компьютерные системы», Россия), состоящего из микроскопа с тринокуляром «NIKON», цифровой фотокамеры «Delta Pix - 300», персонального компьютера и программы «Анализ мазков крови».Computer cytomorphometric study of blood cells was performed on the MEKOS-Ts2 hardware and software complex (Medical Computer Systems JSC, Russia), consisting of a microscope with a NIKON trinocular, a Delta Pix - 300 digital camera, a personal computer and the program " Analysis of blood smears."

Для проведения in vitro диагностических тестов образцов крови в лабораторных условиях использовали автоматический гематологический анализатор Гемалайт 1270 производство фирмы Dixion. На гематологическом анализаторе определяли 21 лабораторных показателя, из которых было выбрано 7 показателей, характеризующих состояние периферического лейкоцитарного звена, 5 показателей, характеризующих состояние периферического тромбоцитарного звена, 6 показателей, характеризующих состояние периферического эритроцитарного звена, 1 показатель, указывает на соотношение форменных элементов к жидкой части крови.To carry out in vitro diagnostic tests on blood samples in laboratory conditions, an automatic hematology analyzer Hemalight 1270 manufactured by Dixion was used. On a hematological analyzer, 21 laboratory indicators were determined, of which 7 indicators were selected, characterizing the state of the peripheral leukocyte unit, 5 indicators, characterizing the state of the peripheral platelet unit, 6 indicators, characterizing the state of the peripheral erythrocyte unit, 1 indicator, indicating the ratio of formed elements to the liquid part blood.

Для проведения статистической обработки данных использовали методы параметрического анализа и пакета Microsoft Exel. Определяли следующие параметры: среднее (Х), ошибка среднего (м) и стандартное отклонение (δ). Достоверность различия средних показателей определяли по критерию Стьюдента (t) для коэффициентов вариации, уровень значимости р выбран менее 0,05.To carry out statistical data processing, methods of parametric analysis and the Microsoft Excel package were used. The following parameters were determined: mean (X), error of the mean (m) and standard deviation (δ). The significance of the difference in average indicators was determined using the Student's test (t) for the coefficients of variation, the significance level p was selected less than 0.05.

В группу исследования вошли 20 добровольцев женского пола, среднего возраста. Данная группа была сформирована из числа условно здоровых пациентов. Материалом для исследования послужила венозная кровь, взятая в утренние часы из локтевой вены. Взятие материала осуществляли натощак в вакуумную систему с К3 ЭДТА, которая включает вакуумную пробирку с крышкой, двухстороннюю иглу, иглодержатель. Комплектация системы может отличаться в зависимости от типа анализа, состояния вен человека. The study group included 20 female volunteers of middle age. This group was formed from among relatively healthy patients. The material for the study was venous blood taken in the morning from the ulnar vein. The material was taken on an empty stomach into a vacuum system with K3 EDTA, which includes a vacuum tube with a lid, a double-sided needle, and a needle holder. The complete set of the system may differ depending on the type of analysis and the condition of the person’s veins.

Заявляемый раствор получен растворением компонентов раствора в воде для инъекций. Флакон с приготовленным криопротектором герметично укупоривают, маркируют, стерилизуют автоклавированием (1,2 атм - 30 минут), но без диметилсульфоксид. При соприкосновении с воздухом диметилсульфоксид окисляется, распадается на соединения, усиливающие токсичность химического вещества, поэтому автоклавированию не подлежит. Раствор диметилсульфоксида готовят непосредственно перед замораживанием. Готовый раствор хранят в холодильнике при +2÷+4°C.The inventive solution was obtained by dissolving the components of the solution in water for injection. The bottle with the prepared cryoprotector is hermetically sealed, labeled, and sterilized by autoclaving (1.2 atm - 30 minutes), but without dimethyl sulfoxide. When in contact with air, dimethyl sulfoxide oxidizes and breaks down into compounds that increase the toxicity of the chemical, so it cannot be autoclaved. A solution of dimethyl sulfoxide is prepared immediately before freezing. The prepared solution is stored in the refrigerator at +2÷+4°C.

Изобретение осуществляется примерами, но не ограничивается ими.The invention is illustrated by examples, but is not limited to them.

Пример 1. После аспирирования порции венозной крови при температуре +22°C кровь делили на равные части в пробирки, часть из которых были контрольными пробами крови без криопротектора, а в другие добавляли разработанный криопротектор - опытные пробы. Все пробирки герметизировали пробками, содержимое перемешивали на шейкере при покачивании пробы 3-4 раза в секунду, при температуре +22°C в течение 10 мин. Пробирку №1 - с цельной кровью, контрольную, без криопротектора, и пробирку №2 с цельной кровью и внесенным с помощью дозаторной пипетки криопротектором в соотношении 1:2 и поэтапно замораживали до температуры -20°С в предварительно охлажденном хладоагенте в виде раствора этилового спирта 30-34 об. % с температурой холодовой адаптации -19 ÷ -24°С в морозильной камере, при этом объем замораживаемого образца составляет 10% объема хладагента, выдерживали в нем 25-30 мин и перемещали для замораживания и хранения в камеру электроморозильника. Опытные образцы оставляли на 24 ч при исследуемой температуре, после чего образцы оттаивали в водяном термостате при температуре +37°С в течение 45-60 секунд при активном перемешивании содержимого колебательными движениями. Далее исследовали характеристики и параметры форменных элементов крови. Example 1. After aspirating a portion of venous blood at a temperature of +22°C, the blood was divided into equal parts into test tubes, some of which were control blood samples without a cryoprotector, and others were added with a developed cryoprotector - experimental samples. All test tubes were sealed with stoppers, the contents were mixed on a shaker while shaking the sample 3-4 times per second, at a temperature of +22°C for 10 minutes. Tube No. 1 - with whole blood, control, without cryoprotectant, and tube No. 2 with whole blood and cryoprotectant added using a dosing pipette in a ratio of 1: 2 and were gradually frozen to a temperature of -20 ° C in a pre-cooled coolant in the form of an ethyl alcohol solution 30-34 rpm % with a cold adaptation temperature of -19 ÷ -24°C in the freezer, with the volume of the frozen sample being 10% of the volume of the refrigerant, kept in it for 25-30 minutes and moved for freezing and storage into the electric freezer chamber. The test samples were left for 24 hours at the test temperature, after which the samples were thawed in a water thermostat at a temperature of +37°C for 45-60 seconds with active mixing of the contents with oscillatory movements. Next, the characteristics and parameters of blood cells were studied.

Пример 2. После аспирирования порции венозной крови при температуре +22°C кровь делили на равные части в пробирки, часть из которых были контрольными пробами крови без криопротектора, а в другие добавляли разработанный криопротектор - опытные пробы. Все пробирки герметизировали пробками, содержимое перемешивали на шейкере при покачивании пробы 3-4 раза в секунду, при температуре +22°C в течение 10 мин. Пробирку №1 - с цельной кровью, контрольную, без криопротектора, и пробирку №2 с цельной кровью и внесенным с помощью дозаторной пипетки криопротектором в соотношении 1:2 и поэтапно замораживали до температуры -40°С в предварительно охлажденном хладоагенте в виде раствора этилового спирта 39-46 об. % с температурой холодовой адаптации -28 ÷ -34°С в морозильной камере, при этом объем замораживаемого образца составляет 10% объема хладагента, выдерживали в нем 25-30 мин и перемещали для замораживания и хранения в камеру электроморозильника. Опытные образцы оставляли на 24 ч при исследуемой температуре, после чего образцы оттаивали в водяном термостате при температуре +37°С в течение 45-60 секунд при при активном перемешивании содержимого колебательными движениями. Далее исследовали характеристики и параметры форменных элементов крови. Example 2. After aspirating a portion of venous blood at a temperature of +22°C, the blood was divided into equal parts into test tubes, some of which were control blood samples without a cryoprotector, and others were added with a developed cryoprotector - experimental samples. All test tubes were sealed with stoppers, the contents were mixed on a shaker while shaking the sample 3-4 times per second, at a temperature of +22°C for 10 minutes. Tube No. 1 - with whole blood, control, without cryoprotector, and tube No. 2 with whole blood and cryoprotector added using a dosing pipette in a ratio of 1: 2 and were gradually frozen to a temperature of -40 ° C in a pre-cooled coolant in the form of an ethyl alcohol solution 39-46 rev. % with a cold adaptation temperature of -28 ÷ -34°C in the freezer, with the volume of the sample being frozen being 10% of the volume of the refrigerant, kept in it for 25-30 minutes and moved for freezing and storage to the electric freezer chamber. The test samples were left for 24 hours at the test temperature, after which the samples were thawed in a water thermostat at a temperature of +37°C for 45-60 seconds while actively mixing the contents with oscillatory movements. Next, the characteristics and parameters of blood cells were studied.

В качестве иллюстрации работоспособности заявляемого криопротектора приводим результаты опытов, которые подтверждают его эффективность при практическом применении.To illustrate the performance of the proposed cryoprotector, we present experimental results that confirm its effectiveness in practical use.

Опыт 1. При анализе данных общего анализа крови и морфометрических характеристик лейкоцитов цельной крови в норме и при добавлении разработанного криопротектора установили тенденцию к снижению показателей, однако все полученные данные не выходят за пределы допустимых значений, так в опытной группе WBC×10,9/л составило 5,6±2,18, во 2-ой 4,55±3,05, в 3-ей 4,26±3,71, в 4-ой 4,14±3,71. Показатели морфометрии лейкоцитов, такие как площадь клетки, мкм2 в 1-ой группе составило 70±2,1, во 2-ой 59±2,88, в 3-ей 60±2,88, в 4-ой 70±2,88. Таким образом, криопротектор позволил стабилизировать состояние лейкоцитов и повысить степень устойчивости клеток крови к воздействию субумеренно низкой температуры -20°С и умеренно низкой температуры -40°С.Experiment 1. When analyzing the data of a general blood test and the morphometric characteristics of whole blood leukocytes in normal conditions and with the addition of the developed cryoprotector, a tendency towards a decrease in indicators was established, however, all the data obtained did not go beyond the acceptable values, so in the experimental group WBC × 10.9 / l was 5.6±2.18, in the 2nd 4.55±3.05, in the 3rd 4.26±3.71, in the 4th 4.14±3.71. Indicators of leukocyte morphometry, such as cell area, µm 2 in the 1st group was 70±2.1, in the 2nd 59±2.88, in the 3rd 60±2.88, in the 4th 70±2 ,88. Thus, the cryoprotector made it possible to stabilize the state of leukocytes and increase the degree of resistance of blood cells to the effects of submoderately low temperatures of -20°C and moderately low temperatures of -40°C.

Опыт 2. При анализе данных общего анализа крови и морфометрических характеристик эритроцитов цельной крови в норме и при добавлении разработанного криопротектора установили тенденцию к снижению показателей, однако все полученные данные не выходят за пределы допустимых значений, так в опытной группе RBC 10,12/л составило 4,62±0,2, во 2-ой 4,08±0,2, в 3-ей 3,9±0,2, в 4-ой 3,5±0,5. Показатели морфометрии эритроцитов, такие как площадь клетки, мкм2 в 1-ой группе составило 46,6±4,1, во 2-ой 53,3±4,6, в 3-ей 45,3±4,6, в 4-ой 41,1±2,4. Таким образом, наблюдается тенденция к снижению показателей, однако криопротектор позволил стабилизировать состояние эритроцитов и повысить степень устойчивости клеток крови к воздействию субумеренно низкой температуры -20°С и умеренно низкой температуры -40°С.Experiment 2. When analyzing the data of a general blood test and the morphometric characteristics of whole blood erythrocytes in normal conditions and with the addition of the developed cryoprotector, a tendency towards a decrease in indicators was established, however, all the data obtained did not go beyond the acceptable values, so in the experimental group RBC 10.12 /l was 4.62±0.2, in the 2nd 4.08±0.2, in the 3rd 3.9±0.2, in the 4th 3.5±0.5. Indicators of erythrocyte morphometry, such as cell area, µm 2 in the 1st group was 46.6 ± 4.1, in the 2nd 53.3 ± 4.6, in the 3rd 45.3 ± 4.6, in 4th 41.1±2.4. Thus, there is a tendency towards a decrease in indicators, however, the cryoprotector made it possible to stabilize the state of erythrocytes and increase the degree of resistance of blood cells to the effects of sub-moderately low temperatures of -20°C and moderately low temperatures of -40°C.

Опыт 3. При анализе данных общего анализа крови и морфометрических характеристик тромбоцитов цельной крови в норме и при добавлении разработанного криопротектора установили тенденцию к снижению показателей, однако все полученные данные не выходят за пределы допустимых значений, так в опытной группе PLT 109/л составило 230,8±2,31, во 2-ой 198,6±2,36, в 3-ей 181,5±3,71, в 4-ой 150,1±3,71. Показатели морфометрии эритроцитов, такие как площадь клетки, мкм2 в 1-ой группе составило 7,7±2,23, во 2-ой 7,5±2,23, в 3-ей 7,4±2,23, в 4-ой 7,2±2,23. Таким образом, наблюдается тенденция к снижению показателей, однако криопротектор позволил стабилизировать состояние тромбоцитов и удержать значения на нижней границе, тем самым повысить степень устойчивости клеток крови к воздействию субумеренно-низкой температуры -20°С и умеренно-низкой температуры -40°С.Experiment 3. When analyzing the data of a general blood test and the morphometric characteristics of normal whole blood platelets and with the addition of the developed cryoprotector, a tendency towards a decrease in indicators was established, however, all the data obtained did not go beyond the acceptable values, so in the experimental group PLT 10 9 /l was 230 .8±2.31, in the 2nd 198.6±2.36, in the 3rd 181.5±3.71, in the 4th 150.1±3.71. Indicators of morphometry of erythrocytes, such as cell area, µm 2 in the 1st group was 7.7 ± 2.23, in the 2nd 7.5 ± 2.23, in the 3rd 7.4 ± 2.23, in 4th 7.2±2.23. Thus, there is a tendency towards a decrease in indicators, however, the cryoprotector made it possible to stabilize the state of platelets and keep the values at the lower limit, thereby increasing the degree of resistance of blood cells to the effects of submoderately low temperatures of -20°C and moderately low temperatures of -40°C.

Готовый криопротектор прозрачен, без запаха, хорошо смешивается с кровью, не вызывает конгломерацию клеток и обеспечивает функциональную и морфологическую сохранность клеток крови при замораживании. The finished cryoprotector is transparent, odorless, mixes well with blood, does not cause cell conglomeration and ensures the functional and morphological safety of blood cells during freezing.

Состав разработанного криопротектора позволяет применять его для замораживания цельной крови при субумеренно низкой (-20°С) и умеренно низкой (-40°С) температурах в электроморозильниках. Разработанный криопротектор является эффективным, доступным для широкого использования, что позволит существенно расширить спектр применяемых криопротекторов при субумеренно и умеренно низких температурах в условиях чрезвычайных ситуаций, при ликвидации последствий аварий техногенного или природного происхождения, террористических актов, вооруженных конфликтов, хранения биоматериала в длительных экспедициях.The composition of the developed cryoprotector allows it to be used for freezing whole blood at submoderately low (-20°C) and moderately low (-40°C) temperatures in electric freezers. The developed cryoprotector is effective, available for wide use, which will significantly expand the range of cryoprotectors used at submoderate and moderately low temperatures in emergency situations, when eliminating the consequences of accidents of man-made or natural origin, terrorist attacks, armed conflicts, storage of biomaterial on long expeditions.

Claims (2)

Криопротектор для замораживания цельной крови при субумеренно низкой -20°С и умеренно низкой -40°С температурах, включающий глицерин, натрия хлорид, натрия фосфат двузамещенный, воду для инъекций, отличающийся тем, что дополнительно используют диметилсульфоксид и лактулозу при следующем соотношении ингредиентов, об. %:A cryoprotector for freezing whole blood at submoderately low -20°C and moderately low -40°C temperatures, including glycerin, sodium chloride, disubstituted sodium phosphate, water for injection, characterized in that dimethyl sulfoxide and lactulose are additionally used in the following ratio of ingredients, vol. . %: глицерин glycerol 20 20 диметилсульфоксид dimethyl sulfoxide 10 10 лактулоза lactulose 2,5 2.5 натрия хлорид sodium chloride 0,25 0.25 натрия фосфата двузамещенный sodium phosphate disubstituted 0,25 0.25 вода для инъекций water for injections до 100% up to 100%
RU2023127000A 2023-10-20 Whole blood cryoprotectant RU2816446C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2816446C1 true RU2816446C1 (en) 2024-03-29

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU959786A1 (en) * 1980-04-17 1982-09-23 Московский технологический институт мясной и молочной промышленности Whole blood preservation method
CA2257497A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Philippa M. Wiggins Compositions and methods for the preservation of living tissues
RU2184449C1 (en) * 2001-04-18 2002-07-10 Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН Cryoprotective solution to freeze leucocytes at moderate-low temperature
DE69929691D1 (en) * 1998-05-26 2006-04-13 Lifecell Corp CRYOCONSERVATION OF HUMAN RED BLOOD CELLS
RU2410103C1 (en) * 2009-09-07 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Method of donor blood conservation
RU2439877C2 (en) * 2009-12-21 2012-01-20 Учреждение Российской академии наук Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН Cryoprotective solution for moderately hypothermic leukocyte preservation (-40°c)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU959786A1 (en) * 1980-04-17 1982-09-23 Московский технологический институт мясной и молочной промышленности Whole blood preservation method
CA2257497A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Philippa M. Wiggins Compositions and methods for the preservation of living tissues
DE69929691D1 (en) * 1998-05-26 2006-04-13 Lifecell Corp CRYOCONSERVATION OF HUMAN RED BLOOD CELLS
RU2184449C1 (en) * 2001-04-18 2002-07-10 Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН Cryoprotective solution to freeze leucocytes at moderate-low temperature
RU2410103C1 (en) * 2009-09-07 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Method of donor blood conservation
RU2439877C2 (en) * 2009-12-21 2012-01-20 Учреждение Российской академии наук Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН Cryoprotective solution for moderately hypothermic leukocyte preservation (-40°c)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЧЕЧЕТКИН А.В., БЕССМЕЛЬЦЕВ С.С., ВОЛКОВА С.Д. и др. "Криоконсервирование эритроцитов при умеренно низких температурах и пролонгированное хранение после размораживания в учреждениях службы крови", РосНИИГТ ФМБА, 2020 г., 24 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5919614A (en) Composition comprising three platelet lesion inhibitors for platelet storage
CA2112952A1 (en) Methods, apparatus and perfusion-solutions for preservation of explanted organs
Franks Biological freezing and cryofixation
Sherman et al. Survival of unfertilized mouse eggs during freezing and thawing.
EP3219320B1 (en) Method and solution for cryopreservation of umbilical cord blood and peripheral blood
EP0594651A1 (en) Dried blood cells and method of preparation.
CN112889810A (en) Human umbilical cord mesenchymal stem cell injection frozen stock solution and preparation method thereof
AU589237B2 (en) Granulocytes in buffer with gelatin and plasma
Ruddell et al. Effect of 24‐hour storage at 25° C on the in vitro storage characteristics of CPDA‐1 packed red cells
BROWN et al. Recovery and in vivo survival of human red cells: Studies of red cells after storage up to six and one-fourth months at subzero temperatures
Owens et al. Cryopreserved platelets have decreased adhesive capacity
RU2816446C1 (en) Whole blood cryoprotectant
Cohen et al. Platelet preservation. II. Preservation of canine platelet concentrates by freezing in solutions of glycerol plasma
JPH02186979A (en) Ultralow temperature storage of tissue and composition therefor
Pegg Banking of cells, tissues, and organs at low temperatures
Hardeman et al. Storage of human blood platelets
Rathbun et al. Posttransfusion survival of red cells frozen for 8 weeks after 42‐day liquid storage in AS‐3
Qanash The Possibility to Expand Platelets’ Storage Time Beyond Five Days
Franco et al. The in vivo survival of human red cells with low oxygen affinity prepared by the osmotic pulse method of inositol hexaphosphate incorporation
RU2230454C2 (en) Cold-safety solution for freezing platelets at moderately low temperature
CN111972397A (en) Skin cold storage preservation solution and application thereof
HAWORTH et al. Biochemical indices of fetal condition
RU2782185C1 (en) Additional solution for storing washed defrosted erythrocytes
RU2775220C1 (en) Preservative for storing native standard red blood cells
RU2226093C1 (en) "infusol" cardioplegic solution