UA69041A - Method of working of a low temperature bank of biological objects - Google Patents

Method of working of a low temperature bank of biological objects Download PDF

Info

Publication number
UA69041A
UA69041A UA20031110797A UA20031110797A UA69041A UA 69041 A UA69041 A UA 69041A UA 20031110797 A UA20031110797 A UA 20031110797A UA 20031110797 A UA20031110797 A UA 20031110797A UA 69041 A UA69041 A UA 69041A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
containers
biological
storage
biological material
liquid nitrogen
Prior art date
Application number
UA20031110797A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Valentyn Ivanovych Hryschenko
Olha Stepanivna Prokopiuk
Olha Vasylivna Lipina
Viktor Vasyliovych Chyzhevskyi
Tamara Pavlivna Linnik
Ihor Pavlovych Vysekantsev
Mykhailo Ivanovych Hroshevoi
Original Assignee
Inst Problems Of Cryobiology & Cryomedicine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Problems Of Cryobiology & Cryomedicine filed Critical Inst Problems Of Cryobiology & Cryomedicine
Priority to UA20031110797A priority Critical patent/UA69041A/en
Publication of UA69041A publication Critical patent/UA69041A/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

A method of working of a low-temperature bank of biological objects envisages mixing a biological material with a cryopreserving agent, prepacking into containers, programme freezing of the biological material in containers, transferring the containers with the frozen biological material into a storage, merging into liquid nitrogen, storing, removal the containers from the storage and defrosting for the further use. The freezing is carried out according to a programme developed for a concrete biological object, ánd prior to merging into the liquid nitrogen the containers with the frozen biological material are kept in nitrogen vapours in the course of the time necessary for investigating the material for the absense of infection, with the further removal the infected material.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до кріобіології і може бути використаний для довгострокового зберігання біологічного 2 матеріалу з метою подальшого застосування в наукових експериментах та практичній медицині.The invention belongs to cryobiology and can be used for long-term storage of biological material for further use in scientific experiments and practical medicine.

Відомий спосіб роботи банку кріоконсервованої крові, згідно до якого суспензію крові вміщують в полімерний контейнер, додають кріоконсервант, заморожують до -807С і поміщують у сховище. При необхідності контейнер вилучають зі сховища і розморожують |11.There is a well-known method of operation of a bank of cryopreserved blood, according to which the blood suspension is placed in a polymer container, cryopreservative is added, frozen to -807C and placed in storage. If necessary, the container is removed from storage and defrosted |11.

Однак цей спосіб є вузькоспецифічним для зберігання крові і тому не забезпечує збереження необхідних 70 якісних характеристик інших біологічних об'єктів.However, this method is narrowly specific for blood storage and therefore does not ensure the preservation of the necessary 70 qualitative characteristics of other biological objects.

Найбільш близьким до заявленого за ознаками є спосіб роботи низькотемпературного банку біологічних об'єктів |2). Згідно зі способом до зразка біологічного матеріалу додають кріоконсервант, що містить 0,4.1,45моль/л кріопротектора диметилсульфоксиду (ДМСО), і здійснюють заморожування у три етапи: на першому етапі - зі швидкістю 0,5-1,52С/хв до -35--4с з застосуванням сидінгу при -3,5--4с , на другому щі етапі - зі швидкістю 0,3-0,57С/хв до -7 - -820:, після чого здійснюють температурну зупинку при --30 - -402 протягом 3-5хв, а на третьому етапі - зі швидкістю 10-12"С/хв до -80 - -86бес:. Після заморожування контейнери із замороженим біологічним матеріалом переносять у сховище, занурюють у рідкий азот і зберігають. Перед застосуванням контейнери з біологічним матеріалом вилучають із сховища і розморожують.The method of operation of a low-temperature bank of biological objects is the closest to the declared in terms of features |2). According to the method, a cryopreservative containing 0.4.1.45 mol/l of the cryoprotectant dimethylsulfoxide (DMSO) is added to the sample of biological material, and freezing is carried out in three stages: in the first stage - at a speed of 0.5-1.52C/min to -35 --4s with the use of siding at -3.5--4s, at the second stage - at a speed of 0.3-0.57C/min up to -7 - -820:, after which a temperature stop is carried out at --30 - - 402 for 3-5 minutes, and in the third stage - at a speed of 10-12"C/min to -80 - -86bes:. After freezing, containers with frozen biological material are transferred to the storage, immersed in liquid nitrogen and stored. Before use, containers with biological material is removed from storage and thawed.

Недоліками способу є:The disadvantages of the method are:

Програма заморожування, яку передбачає спосіб, не є універсальною для всіх біологічних об'єктів і тому не забезпечує високого рівня їх збереженості. Наприклад, для еритроцитів - без'ядерних клітин крові з високою проникністю мембран для води, режим заморожування з повільними (нижчими, ніж 10"С/хв) швидкостями заморожування в діапазоні температур 0--3020 не є придатним. В зазначеному діапазоні температур позаклітинна кристалізація льоду призводить до надмірної дегідратації клітин і пошкоджуючої дії "ефектів « розчину" (підвищенню концентрації електролітів та поза- і внутрішньоклітинної в'язкості, зміні рН та інше), що є руйнівним для клітин. Тривале перебування клітин у таких розчинах під час повільного заморожування спричиняє їхню загибель. Для заморожування біологічних об'єктів з великим об'ємом (фрагменти тканини, ооцити) швидкості охолодження на першому, другому і третьому етапах є також повільними ітому призводятьдо с надмірної дегідратації та пошкодженню клітин біологічного об'єкту. Для безклітинної біологічної рідини (плазма, сироватка крові) зазначені режими придатні, однак вони є складними та громіздкими, оскільки ці З об'єкти можливо заморожувати шляхом безпосереднього занурення у рідкий азот або розміщення у морозильну («2 камеру без застосування кріопротекторів.The freezing program provided by the method is not universal for all biological objects and therefore does not ensure a high level of their preservation. For example, for erythrocytes - anucleated blood cells with high membrane permeability for water, the freezing mode with slow (lower than 10"C/min) freezing rates in the temperature range 0--3020 is not suitable. In the specified temperature range, extracellular crystallization ice leads to excessive dehydration of cells and the damaging effect of "solution effects" (increased concentration of electrolytes and extracellular and intracellular viscosity, changes in pH, etc.), which is destructive for cells. Long-term stay of cells in such solutions during slow freezing causes their death. For freezing biological objects with a large volume (fragments of tissue, oocytes), the cooling rates in the first, second and third stages are also slow and therefore lead to excessive dehydration and damage to the cells of the biological object. For a cell-free biological fluid ( plasma, blood serum) these regimes are suitable, but they are complex and cumbersome, since these it is possible to freeze by directly immersing in liquid nitrogen or placing in a freezer ("2 chamber without the use of cryoprotectants.

Застосований в способі кріопротектор ДМСО (0,4-1,45моль/л) також не є універсальним. ФThe cryoprotectant DMSO (0.4-1.45 mol/l) used in the method is also not universal. F

Біологічний матеріал, призначений для клінічного використання, перевіряють на відсутність інфікування (Се) (ВІЛ-інфекція, гепатит В і С, сифіліс, мікоплазма, токсоплазма та інші) під час зберігання у рідкому азоті, тому можливе попадання збудників захворювань від інфікованого матеріалу до неінфікованого через рідкий азот.Biological material intended for clinical use is checked for the absence of infection (HIV infection, hepatitis B and C, syphilis, mycoplasma, toxoplasma, and others) during storage in liquid nitrogen, therefore it is possible for pathogens to enter from infected material to non-infected through liquid nitrogen.

Це може статися внаслідок недостатньої герметичності ємності, в якій зберігається матеріал (дефекти тарного « матеріалу, розтріскування тари в процесі заморожування).This can happen due to insufficient tightness of the container in which the material is stored (defects in the packaging material, cracking of the packaging during the freezing process).

В основу винаходу поставлено задачу удосконалити спосіб роботи банку за рахунок диференційного підходу - с до кріоконсервування різних біологічних об'єктів та виключення можливості інфікування матеріалу в процесі ч зберігання у рідкому азоті. я Ця задача вирішується тим, що в способі роботи низькотемпературного банку, який передбачає змішування біологічного матеріалу з кріоконсервантом, розфасування в контейнери, програмне заморожування біологічного матеріалу в контейнерах, перенесення контейнерів з замороженим біологічним матеріалом у сховище, (22) занурення у рідкий азот, зберігання, вилучення контейнерів із сховища і розморожування для подальшого с використання, згідно з винаходом, заморожування проводять за програмою, розробленою для конкретного біологічного об'єкту, а перед зануренням у рідкий азот контейнери з замороженим біологічним матеріалом (ав) зберігають у парах азоту протягом часу, необхідного для дослідження матеріалу на відсутність інфікування, з їх 50 послідуючим вилученням інфікованого матеріалу.The invention is based on the task of improving the way the bank works through a differential approach to cryopreservation of various biological objects and eliminating the possibility of material infection during storage in liquid nitrogen. i This task is solved by the fact that in the method of operation of a low-temperature bank, which involves mixing biological material with a cryopreservant, packaging in containers, program freezing of biological material in containers, transferring containers with frozen biological material to storage, (22) immersion in liquid nitrogen, storage , removing containers from storage and thawing for further use, according to the invention, freezing is carried out according to a program developed for a specific biological object, and before immersion in liquid nitrogen, containers with frozen biological material (ab) are stored in nitrogen vapor for a period of time, necessary for the study of the material for the absence of infection, with their 50 subsequent removal of the infected material.

Заморожування за відповідними для кожного виду біологічного об'єкта програмами забезпечує їхню високу -з збереженість після завершення процесу зберігання в банку.Freezing according to the appropriate programs for each type of biological object ensures their high preservation after completion of the storage process in the bank.

Зберігання контейнерів з біологічним матеріалом в парах азоту дозволяє мати досить часу для дбайливого обстеження біологічного матеріалу на відсутність вірусного, бактеріального, грибкового та протозойного забруднення. » Спосіб, що заявляється, дозволяє поліпшити роботу банку, забезпечуючи високу якість кріоконсервованого матеріалу при довгостроковому зберіганні, можливість проведення необхідного мікробіологічного контролю, виявлення інфікованого матеріалу, видалення його із сховища до занурення у рідкий азот.Storing containers with biological material in nitrogen vapor allows for enough time to carefully examine the biological material for the absence of viral, bacterial, fungal and protozoan contamination. » The proposed method allows to improve the operation of the bank, ensuring high quality of cryopreserved material during long-term storage, the possibility of conducting the necessary microbiological control, identifying infected material, removing it from the storage before immersion in liquid nitrogen.

Приклади здійснення способу. бо Приклад 1Examples of the implementation of the method. because Example 1

Плаценту людини перфузували через пупкову вену фізіологічним розчином протягом 1Охв. Після цього Її відмивали від елементів крові, готували фрагменти розміром Зх2см, уміщували на ЗОхв. в середовище 199, що містить 1095 ДМСО і 1095 ПЕО-400, потім переносили до контейнеру об'ємом 15см3, наповненого тим же середовищем. б5 Заморожували за програмою: 1-2"С/хв. від кімнатної температури до 0"С; до -107С зі швидкістю 5"С/хв. і після двогодинної витримки занурювали у пари азоту з температурою 180-1857С. Після обстеження на відсутність інфікованості та бактеріальне забруднення через З тижні неінфікований стерильний матеріал занурювали у рідкий азот.The human placenta was perfused through the umbilical vein with saline for 1 hour. After that, it was washed from the elements of blood, fragments of the size 3x2cm were prepared, placed on the ZOkhv. in medium 199 containing 1095 DMSO and 1095 PEO-400, then transferred to a 15cm3 container filled with the same medium. b5 Freeze according to the program: 1-2"C/min. from room temperature to 0"C; to -107C at a speed of 5"C/min. and after a two-hour exposure, it was immersed in nitrogen vapor with a temperature of 180-1857C. After examination for the absence of infection and bacterial contamination after three weeks, the uninfected sterile material was immersed in liquid nitrogen.

Життєздатність визначали шляхом фарбування зразків трипановим синім. Кількість життєздатних клітин у зразку нативної плаценти становила 88, а у кріконсервованій за зазначеним способом - 86.Viability was determined by staining samples with trypan blue. The number of viable cells in the sample of the native placenta was 88, and in the one cryopreserved according to the specified method - 86.

Приклад 2Example 2

Гемопоетичні клітини, одержані з ембріональної печінки людини 10-12 тижнів гестації, дисоціювали на окремі клітини і фільтрували через систему переливання крові. Одержані клітини розводили розчином Хенкса і 7/0 додавали розчин, що містить 396 ДМСО і 1095 ПЕО-400. Через 15хв. клітини заморожували зі швидкістю 1"С/хв., витримували 10хв. на плато кристалізації, потім охолоджували зі швидкістю 10"С/хв. до -80"С та розміщували в парах рідкого азоту при температурі - -180 - -18592. Через три тижні після обстеження інфікований матеріал вилучали, а неінфікований стерильний занурювали у рідкий азот для довгострокового зберігання. Відігрів контейнерів здійснюювали на водяній бані з температурою 37-40"С. Кількість життєздатних клітин на 100 75 Ппідрахованих становила 96.Hematopoietic cells obtained from the human embryonic liver at 10-12 weeks of gestation were dissociated into individual cells and filtered through the blood transfusion system. The resulting cells were diluted with Hanks' solution and 7/0 was added to a solution containing 396 DMSO and 1095 PEO-400. After 15 minutes cells were frozen at a rate of 1"C/min., held for 10 minutes on the crystallization plateau, then cooled at a rate of 10"C/min. to -80"C and placed in vapors of liquid nitrogen at a temperature of -180 - -18592. Three weeks after the examination, the infected material was removed, and the uninfected, sterile material was immersed in liquid nitrogen for long-term storage. The containers were heated in a water bath with a temperature of 37- 40" S. The number of viable cells per 100 75 Pcounted was 96.

Приклад ЗExample C

Свіжеотриману сперму людини змішували 1:1 з кріоконсервантом, до складу якого входить кріопротектор гліцерин у концентрації 1 М, яєчний жовток у концентрації 209506. та середовище Дюльбека. Після цього суспензію сперматозоїдів з кріоконсервантом розфасовували у пайєти ємністю О0,Змл та заморожували на програмному заморожувані за режимом: швидкість охолодження 1"С/хв до -8"С, далі 10С/хв. - до -3070 з наступним зануренням в пари рідкого азоту (температура (-180- -185902 ). Через 2 тижні неінфікований біологічний матеріал занурювали у рідкий азот, а непридатний - видаляли. Відігрів пайєт з замороженою суспензією сперматозоїдів здійснювали на водяній бані при температурі 407с.Freshly obtained human sperm was mixed 1:1 with cryopreservative, which includes the cryoprotectant glycerin at a concentration of 1 M, egg yolk at a concentration of 209506. and Dulbeck's medium. After that, the suspension of spermatozoa with a cryopreservant was packaged in sequins with a capacity of 0.3ml and frozen in a software freezer according to the mode: cooling rate 1"C/min to -8"C, then 10C/min. - up to -3070 with subsequent immersion in liquid nitrogen vapor (temperature (-180- -185902). After 2 weeks, uninfected biological material was immersed in liquid nitrogen, and unusable material was removed. Heating of sequins with a frozen suspension of spermatozoa was carried out in a water bath at a temperature of 407c .

Після кріоконсервування кількість життєздатних сперматозоїдів була 6595, що є достатньо високою для даного біооб'єкту. «After cryopreservation, the number of viable spermatozoa was 6595, which is high enough for this biological object. "

Приклад 4Example 4

Сироватку кордової крові людини, отриману в стерильних умовах, змішували з фізіологічним розчином 1-1, розливали в стерильні кріопробірки ємністю мл і розміщували в парах рідкого азоту (температура -480 - -18597 ). Після обстеження (через чотири тижні) інфікований чи нестерильний матеріал вилучали, а - контейнери з придатною неінфікованою сироваткою кордової крові занурювали у рідкий азот. Відігрів « контейнерів з сироваткою здійснювали на водяній бані з температурою 40 -427С. При цьому вміст білкових фракцій зберігався на початковому рівні (загальний білок 68,1г/л, 41 -глобулін 4,495, «Ф2 -глобуліни 8,195 оHuman cord blood serum, obtained under sterile conditions, was mixed with physiological solution 1-1, poured into sterile cryotubes with a capacity of ml and placed in liquid nitrogen vapor (temperature -480 - -18597 ). After the examination (after four weeks), infected or non-sterile material was removed, and containers with suitable uninfected cord blood serum were immersed in liquid nitrogen. Containers with serum were heated in a water bath with a temperature of 40-427C. At the same time, the content of protein fractions remained at the initial level (total protein 68.1g/l, 41-globulin 4.495, "F2-globulin 8.195

В-сглобуліни 15,695, кх-глобупіни 16,8905). Ге»)B-globulins 15.695, x-globulins 16.8905). Ge")

З наведених прикладів видно, що запропонований спосіб роботи банку забезпечує високу збереженістьFrom the examples given, it is clear that the proposed method of operation of the bank ensures high safety

Зо різних біологічних об'єктів і при цьому дозволяє уникнути їх інфікування в процесі зберігання. ї-оіFrom various biological objects and at the same time allows you to avoid their infection during storage. uh-oh

Джерела інформації: 1. Заявка Росії Мо99126524/14, МПК АО1М1/02, публ.27.08.2001. 2.Патент України Мо49759А, МПК Аб1.)1/05, публ. 16.09.2002. « - сSources of information: 1. Application of Russia Mo99126524/14, IPC AO1M1/02, publ. 08/27/2001. 2. Patent of Ukraine Mo49759A, IPC Ab1.)1/05, publ. 16.09.2002. " - with

Claims (1)

Формула винаходу ;» Спосіб роботи низькотемпературного банку біологічних об'єктів, який передбачає змішування біологічного матеріалу з кріоконсервантом, розфасовування в контейнери, програмне заморожування біологічного матеріалу 75 в контейнерах, перенесення контейнерів із замороженим біологічним матеріалом у сховище, занурення у рідкий б азот, зберігання, вилучення контейнерів із сховища і розморожування для подальшого використання, (Те) який відрізняється тим, що заморожування проводять за програмою, розробленою для конкретного біологічного об'єкта, а перед зануренням у рідкий азот контейнери з замороженим біологічним матеріалом зберігають у парах о азоту протягом часу, необхідного для дослідження матеріалу на відсутність інфікування, з наступним «їз» 20 вилученням інфікованого матеріалу. та Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2004, М 8, 15.08.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.The formula of the invention;" The method of operation of a low-temperature bank of biological objects, which involves mixing biological material with a cryopreservant, packaging in containers, programmed freezing of biological material 75 in containers, transfer of containers with frozen biological material to storage, immersion in liquid nitrogen, storage, removal of containers from storage and thawing for further use, (Te) which is characterized by the fact that freezing is carried out according to a program developed for a specific biological object, and before immersion in liquid nitrogen, containers with frozen biological material are kept in nitrogen vapor for the time necessary for the study of the material for the absence of infection, followed by the removal of infected material. and the Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 8, 15.08.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. Р 60 б5R 60 b5
UA20031110797A 2003-11-28 2003-11-28 Method of working of a low temperature bank of biological objects UA69041A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031110797A UA69041A (en) 2003-11-28 2003-11-28 Method of working of a low temperature bank of biological objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031110797A UA69041A (en) 2003-11-28 2003-11-28 Method of working of a low temperature bank of biological objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA69041A true UA69041A (en) 2004-08-16

Family

ID=34512400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20031110797A UA69041A (en) 2003-11-28 2003-11-28 Method of working of a low temperature bank of biological objects

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA69041A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Iussig et al. A brief history of oocyte cryopreservation: Arguments and facts
Arav et al. Ovarian function 6 years after cryopreservation and transplantation of whole sheep ovaries
Fahy et al. Principles of cryopreservation by vitrification
Sherman Freezing and freeze-drying of human spermatozoa
Courbiere et al. Cryopreservation of the ovary by vitrification as an alternative to slow-cooling protocols
Smith et al. Theoretical and experimental basis of oocyte vitrification
Sieme et al. Cryopreservation of semen from domestic livestock
Huggins Prevention of hemolysis of large volumes of red blood cells slowly frozen and thawed in the presence of dimethylsulfoxide
US20150313211A1 (en) A Method of Vitrification
Gandhi et al. Appendix A: Cryotech® vitrification thawing
Somfai et al. Vitrification of porcine oocytes and zygotes in microdrops on a solid metal surface or liquid nitrogen
De Santis et al. Reprint of: Theoretical and experimental basis of slow freezing
Hubel Preservation of cells: a practical manual
Saragusty Directional freezing for large volume cryopreservation
RU2624214C1 (en) Method for cryopreservation of haemopoietic stem cells
Kuwayama The human oocyte: Vitrification
Gosden General principles of cryopreservation
Kasai Cryopreservation of mammalian embryos: vitrification
Fuller et al. Cryopreservation of mammalian embryos
UA69041A (en) Method of working of a low temperature bank of biological objects
Gook Chapter 12 human ovarian tissue slow freezing
Aquino et al. Ovarian tissue vitrification: the use of a novel metal closed system for clinical grade cryopreservation
Paynter et al. Cryopreservation of mammalian oocytes
Keros et al. Cryopreservation of mammalian oocytes: slow cooling and vitrification as successful methods for cryogenic storage
Nagy et al. The human embryo: vitrification