SU789668A1

SU789668A1 - Устройство дл программного замораживани дросодержащих клеток биоматериала

Info

Publication number: SU789668A1
Application number: SU782654786A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Ткаченко; Рудольф Кириллович Хайкин; Иван Георгиевич Уфимцев; Аркадий Степанович Черепнев; Сергей Константинович Островский; Михаил Иванович Грошевой; Юрий Абрамович Иткин
Original assignee: Опытное Производство Института Проблем Криобиологии И Криомедицины
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1980-12-23

Description

1

Изобретение относитс к медицинской криогенной технике, а именно к устройствам дл программного замораживани дросодержащих клеток биоматериала , преимущественно крови и костного мозга.

Известны устройства аналогичного назначени , содержащие камеру замораживани , контейнеры дл размещени биоматериала, блок снабжени хладагентом и систему автоматического упоавлени режимом замораживани И, lA .

Известно также устройство дл программного замораживани дросодержащих клеток биоматериала, преимущественно крови и костного мозга, включающее камеру замораживани с контейнерами дл биоматериала, датчики температуры , установленные соответственно в камере замораживани и в одном из контейнеров дл биоматериала, задающий блок, подключенный к блоку сравнени , и усилитель мощности,св занный своим выходом с первым входом исполнительного органа, второй вход которого соединен с выходом блока снабжени хладагентом, а выход подключен к камере замораживани З

Основным недостатком известных устройств вл етс отсутствие возможности автоматизации процесса замораживани как при кристаллизации биоматериалов , так и после ее окончани , что отрицательно отражаетс на сохранении клеток биообъекта.

Цель изобретени - повышение точ ности исполнени заданной программы замораживани и обеспечение тем самым максимальной выживаемости клеток биоматериала.

Достигаетс это тем, что устройство снабжено блоком разности температур, блоком суммировани , блоком

опорного сигнала, компаратором, программным блоком и коммутатором, три входа которого подключены соответственно к выходам блока сравнени и

20 блока суммировани и первому выходу компаратора, св занного своим вторым выходом со входом задающего блока, а первым и вторым входс1ми - соответственно с выходами программного блока и блока разности температур,первый вход которого соединен с датчиком температуры в контейнере дл биоматериала и первым входом блока сравнени , а второй - с датчиком

30 температуры в камере замораживани .

при этом выход блока разности температур подключен к первому входу блока суммировани , второй вход которого соединен с выходом блока опорного сигнала, третий - с выходом блока сравнени , а выход коммутатора подключен ко входу усилител мощности .

На фиг. 1 изображена принципиальна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - термограммы камеры замораживани и контейнера с биоматериалом при программном замораживании

Устройство дл программного замораживани дросодержсицих клеток биоматериала состоит из камеры 1 замораживани , контейнеров 2 дл размещени биообъекта, датчика 3 температуры , установленного в одном из контейнеров 2 датчика 4 температуры,расположенного в камере 1 замораживани , исполнительного органа 5, второй вход, которого сое динен -с выходом блока б снабжени хладагентом, а выход со входом камеры 1 замораживани ,усилител 7 мощности, подключенного своим выходом к первому входу исполнительного органа 5, коммутатора 8/ первый вход которого св зан с выходом блока 9 сравнени , задающего блока 10, подключенного своим выходом ко второму входу блока 9 сравнени , компаратора 11, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора 8, а второй - с задающим блоком 10, программного блока 12, св занного своим выходом с первым входом компаратора 11, блока 13 разности температур, первый вход которого соединен с датчиком 3 температуры внутри контейнера 2, а второй - с датчиком 4 температуры в камере 1 замораживани , блока 14 суммировани , св занного своим первым входом с выходом блока 13 разности температур третьим - с В1;аходом блока 9 сравнени , а выходом - со вторым входом коммутатора 8, и блока 15 опорного сигнала, выход которого подключен к второму входу блока 14 суммировани . Блок 13 разности температур св зан также своим выходом со вторым входом компаратора, а датчик 3 температур соединен с первым входом блока 9 сравнени .

Принцип работы предлагаемого устройства заключаетс в следующем.

. Сигнал с выхода задающего блока 10 в виде линейно-измен ющегос напр жени , угол наклона которого пропорционален заданной скорости охлаждени контейнеров 2 с биоматериалом, поступает на второй вход блока 9 сравнени , на первый вход которого подают сигнал от датчика- 3 температуры в контейнере 2. Результирующий сигнал с выхода блока 9 сравнени подаетс на первый вход коммутатора 8 и через усилитель 7 мощности на

Исполнительный орган 5, осуществл ющий подачу хладагента от блока 6 его снабжени .в камеру 1 замораживани в количестве, необходимом дл обеспечени заданного охлаждени биообъекта .

При достижении температуры кристаллизации биообъект начинает интенсивно вьщел ть тепло, что приводит, несмотр на продолжающуюс подачу хладагента в камеру 1 замораживани , к дестабилизации, а иногда и к резкому повышению температуры в контейнере 2. Сигнал на выходе блока 13 разности температур увеличиваетс и при превышении значени , заданного программным блоком 12 приводит к срабатыванию компаратора 11, который фиксирует сигнал задающего блрка 10 на посто нном уровне и переключает коммутатор 8. Выходной сигнал блока 14 суммировани , равный алгебраической сумме выходных сигналов блока 13 разности температур и блока 15 опорного сигнала, а также сигнала с выхода блока 9 сравнени , поступает через коммутатор 8 и усилитель 7 мощности на исполнительный орган 5 который обеспечивает подачу хладагента из блока 6 его снабжени в камеру 1 замораживани в количестве,поддерживающем посто нство разности температур между камерой 1 и контейнером 2, задаваемое блоком 15 опорного сигнала.

После завершени процесса кристаллизации температура в контейнере 2 начинает снижатьс , что приводит к уменьшению сигнала на выходе блока 9 сравнени . Это вызывает уменьшение регулирующего сигнала с выхода блока 14 суммировани и, следовательно , снижение подачи хладагента в камеру 1 замораживани и уменьшение сигнала на выходе блока 13 разности температур. Как только сигнал на-выходе последнего станет меньше сигнала, задаваемого программным блоком 12, компаратор 11 возвращаетс в исходное положение, переключа коммутатор 8, при этом вновь включаетс задающий блок 10 и результирующий сигнал, с выхода блока 9 сравнени через коммутатор 8-и усилитель 7 мощности поступает на исполнительный орган 5, обеспечивающий протекание процесса замораживани биоматериала с заданной скоростью.

Предлагаемое у,;йройство дл программного замораживани дросодержащих клеток биоматериала выгодно отличаетс от известных устройств аналогичного назначени благодар автоматизации всего цикла замораживани как на участке кристаллизации биообъекта , так и после него, при этом полностью исключаетс субъективный фактор в лице оператора, неблагопри тно вли ющий на качество и повтор емость Зсщанных программ замораживани и привод щий к снижению выживаемости клеток биоматериала. Возможность программировани в ширдких пределах сигнала программного блока 12 и блока 15 опорного сигнала дает возможность использовать данное устройство как при массовом криоконсервировании дросодержащих клеток крови и костного мозга на станци х переливани крови, так и в научно-исследовательских цел х.

Claims

1.Авторское свидетельство СССР 288232, кл. F 25 О 3/10, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 422927, кл. F 25 О 3/10, 1975.

3.Инструкци по эксплуатации программного замораживани 35-1, Харьков , ФТИНТ АН УССР, 1974 (прототип).