UA75789C2 - Appliance for cryo-conservation of biological objects of plant and animal origin - Google Patents
Appliance for cryo-conservation of biological objects of plant and animal origin Download PDFInfo
- Publication number
- UA75789C2 UA75789C2 UA20040706321A UA20040706321A UA75789C2 UA 75789 C2 UA75789 C2 UA 75789C2 UA 20040706321 A UA20040706321 A UA 20040706321A UA 20040706321 A UA20040706321 A UA 20040706321A UA 75789 C2 UA75789 C2 UA 75789C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- vessel
- thermoblock
- freezing
- biological objects
- objects
- Prior art date
Links
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 42
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract description 42
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 241000252233 Cyprinus carpio Species 0.000 description 6
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000000959 cryoprotective effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 241000881711 Acipenser sturio Species 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 210000000287 oocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000003976 plant breeding Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до кріобіології а саме до пристроїв для кріоконсервації біологічних об'єктів 2 тваринного та рослинного походження і може бути застосований у біотехнології тваринництва та рослинництва.The invention relates to cryobiology, namely to devices for cryopreservation of biological objects 2 of animal and plant origin and can be applied in the biotechnology of livestock and plant breeding.
Відомий пристрій для заморожування ембріонів великої рогатої худоби (ВРХ) (Пат. Мо1802700 СРСР, МПК 5A well-known device for freezing embryos of cattle (cattle) (Pat. Mo1802700 of the USSR, IPC 5
Аб1019/00. Установка для замораживания зародьшшей/ Осташко Ф.И., Безугльій Н.Д., Валигура Е.Г., ГорбуновAb1019/00. Installation for freezing embryos / F.Y. Ostashko, N.D. Bezuglii, E.G. Valigura, Gorbunov
Л.В./ заявка Мо4922296/14 Заявл. 29.03.91. Опубл. 15.03.93. Бюл. Мо10, 1993), що складається з посудиниL.V./ application Mo4922296/14 Appl. 29.03.91. Publ. 15.03.93. Bul. Mo10, 1993), consisting of a vessel
Дьюара, в горловині якої жорстко закріплений фіксаторами термоблок, що являє собою контейнер у вигляді 70 циліндра, виконаного у вигляді сітки з полімерною пробкою і отворами для упаковок з біоматеріалом (пластикових соломин), кронштейну, різьбової втулки, гайок та термопари.A dewar, in the neck of which a thermal block is rigidly fixed with fasteners, which is a container in the form of a 70 cylinder, made in the form of a grid with a polymer plug and holes for packages with biomaterial (plastic straws), a bracket, a threaded sleeve, nuts and a thermocouple.
Проте, використання цього пристрою дозволяє реалізовувати лише фіксовану швидкість заморожування 0,32С/хв. для ембріонів ВРХ, що виключає можливість вибору оптимальних режимів кріоконсервації для інших /5 типів біооб'єктів, швидкості охолодження яких відрізняються (для ембріонів кроля - 1 гС/хв., для сперматозоїдів бугая - 102С/хв. та ін.).However, the use of this device allows you to realize only a fixed freezing speed of 0.32C/min. for cattle embryos, which excludes the possibility of choosing optimal cryopreservation modes for other /5 types of bioobjects, the cooling rates of which differ (for rabbit embryos - 1 gC/min, for wild boar spermatozoa - 102C/min, etc.).
Відома також установка для заморожування біологічних об'єктів (Пат. Мо 60161 А Україна, МПК 7 г2503/10.The installation for freezing biological objects is also known (Pat. Mo 60161 A Ukraine, IPC 7 g2503/10.
Установка для заморожування біологічних об'єктів та спосіб ініціації кристалоутворення в кріозахисному середовищі/ Горбунов Л.В., Кабачний В.І. Антоненко Т.С., Горбунова Н.І., То-маровська 7Т.О0./ заявкаInstallation for freezing biological objects and the method of initiation of crystal formation in a cryoprotective medium/ Gorbunov L.V., Kabachny V.I. Antonenko T.S., Gorbunova N.I., To-marovska 7T.O0./ application
Мо2003021337. Заявл. 14.02.2003. Опубл. 15.09.2003, Бюл. Ме9, 2003), що складається с посудини Дьюара та термоблоку, причому останній містить циліндричний корпус з нержавіючої сталі, диск з отворами для розміщення упаковок з біоматеріалом, обмежувальні пластини для підтримування зазначених упаковок, які жорстко з'єднані з диском за допомогою стрижнів з нержавіючої сталі. У відомій установці передбачена фіксація термоблоку на заданій глибині у посудини Дьюара за допомогою з'єднаної з диском порожнистої втулки з різбленням, через яку сч в У рідкий азот може бути занурений стрижень для ініціації кристалоутворення у кріозахисному середовищі. Крім того, корпус термоблока можна вертикально переміщувати відносно диска. Всередині корпусу передбачені штирі о) для фіксації корпусу у певному положенні. Термоблок містить термодатчик у вигляді термопари або терморезистора. Для забезпечення різних режимів охолодження передбачена також наявність знімного дна у термоблока відомої установки. о зо Але використання цього пристрою не дозволяє заморожувати суспензії клітин об'ємом більш ніж 0,2 мл внаслідок великого градієнту температури (приблизно 22С/мм), який в ньому спостерігається у процесі со заморожування. За допомогою даного пристрою можливо проводити кріоконсервацію середовища, що утримує р біооб'єкт, тільки у контейнерах у вигляді пластикових соломин та пробірок Уленгута, що виключає можливість кріоконсервувати крім ооцитів та ембріонів ссавців інші види біооб'єктів, такі як суспензії клітин та тканини що) зв тварин і рослин наприклад: еякулят риби об'ємом 0,5 72,5 мл; черешки, мерістемальні тканини, насіння та ча пилок рослин.Mo2003021337. Application 14.02.2003. Publ. 15.09.2003, Bull. Me9, 2003), consisting of a Dewar vessel and a thermal block, and the latter contains a cylindrical body made of stainless steel, a disk with holes for placing packages with biomaterial, limiting plates for supporting said packages, which are rigidly connected to the disk using stainless steel rods became In the known installation, the thermal block is fixed at a given depth in the Dewar vessel by means of a hollow sleeve with a thread connected to the disc, through which a rod can be immersed in liquid nitrogen to initiate crystal formation in a cryoprotective environment. In addition, the housing of the thermoblock can be vertically moved relative to the disk. Inside the case there are pins o) for fixing the case in a certain position. The thermoblock contains a thermosensor in the form of a thermocouple or a thermoresistor. To ensure different cooling modes, the presence of a removable bottom of the thermoblock of the known installation is also provided. But the use of this device does not allow freezing cell suspensions with a volume of more than 0.2 ml due to a large temperature gradient (approximately 22C/mm), which is observed in it during the freezing process. With the help of this device, it is possible to carry out cryopreservation of the medium containing the biological object only in containers in the form of plastic straws and Ulengut tubes, which excludes the possibility of cryopreservation of other types of biological objects, such as suspensions of cells and tissues, in addition to oocytes and embryos of mammals from animals and plants, for example: fish ejaculate with a volume of 0.5 72.5 ml; petioles, meristem tissues, seeds and pollen of plants.
Завданням винаходу є створення пристрою для кріоконсервації біологічних об'єктів тваринного та рослинного походження, в якому завдяки новому конструктивному рішенню термоблоку, знижується градієнт температури у пристрої до 1С/мм, забезпечується зміна швидкостей заморожування в діапазоні від 0,1 до 52 оС/хв., що « дозволяє реалізувати оптимальні режими заморожування, крім того новий пристрій дозволяє використовувати шщ с різні за конструкцією та розмірами контейнери для біооб'єктів. й Поставлене завдання вирішується таким чином, що у пристрої для кріоконсервації біологічних об'єктів «» тваринного та рослинного походження, що складається з посудини Дьюара та термоблоку, установленого у її горловині з можливістю зміни глибини занурення відносно верхнього краю горловини посудини Дьюара, причому термоблок містить диск, що утримує ємність для розміщення контейнерів з біооб'єктами, термодатчик та -І металевий циліндричний корпус, виконаний з можливістю вертикального переміщення та фіксації відносно диска, додатково передбачено, що ємність для розміщення контейнерів з біооб'єктами виконана у вигляді іні суцільного циліндричного металевого, наприклад мідного, стакану жорстко з'єднаного з диском за допомогою -і металевих стрижнів, а термодатчик закріплений на внутрішньому боці металевого стакану.The task of the invention is to create a device for cryopreservation of biological objects of animal and plant origin, in which, thanks to the new constructive solution of the thermoblock, the temperature gradient in the device is reduced to 1C/mm, a change in freezing rates is ensured in the range from 0.1 to 52 oC/min. , which "enables the implementation of optimal freezing regimes, in addition, the new device allows the use of containers of different designs and sizes for biological objects. y The task is solved in such a way that in a device for cryopreservation of biological objects "of animal and plant origin, consisting of a Dewar vessel and a thermoblock installed in its neck with the possibility of changing the depth of immersion relative to the upper edge of the Dewar vessel neck, and the thermoblock contains a disk that holds a container for placing containers with bioobjects, a temperature sensor and a metal cylindrical body, made with the possibility of vertical movement and fixation relative to the disk, it is additionally provided that the container for placing containers with biological objects is made in the form of a solid cylindrical metal , for example, a copper cup rigidly connected to the disk with the help of metal rods, and the temperature sensor is fixed on the inner side of the metal cup.
Технічна суть і принцип дії запропонованого пристрою пояснюється кресленням, на якомуThe technical essence and principle of operation of the proposed device is explained by the drawing on which
Со фіг.1 - схема пристрою для кріоконсервації біологічних об'єктів тваринного та рослинного походження; (Че) Фіг2 - схема термоблока пристрою для кріоконсервації біологчних об'єктів тваринного та рослинного походження.Fig. 1 - scheme of the device for cryopreservation of biological objects of animal and plant origin; (Che) Fig. 2 - diagram of the thermal block of the device for cryopreservation of biological objects of animal and plant origin.
Пристрій складається з посудини Дьюара 1, термоблоку 2, який в свою чергу містить диск З з крипіжними в стрижнями 4, ємність 5 для розміщення контейнерів з біоматеріалом 6, металевий корпус 7, термодатчик 8.The device consists of a Dewar vessel 1, a thermal block 2, which in turn contains a disk C with criss-crossing rods 4, a container 5 for placing containers with biomaterial 6, a metal case 7, a thermal sensor 8.
Кріплення термоблоку 2 у горловині посудини Дьюара 1 здійснено за допомогою стояка 9, з'єднаного зFastening of the thermal block 2 in the neck of the Dewar vessel 1 is carried out with the help of a riser 9 connected to
Ф) нарізною втулкою 10, прикріпленого до диску 3. Фіксація глибини занурення термоблоку 2 відносно верхнього ко краю горловини посудини Дьюара 1 досягається за допомогою кріпильної гайки 11.Ф) threaded sleeve 10 attached to disk 3. Fixation of the immersion depth of the thermoblock 2 relative to the upper edge of the neck of the Dewar vessel 1 is achieved using the fastening nut 11.
Ємність 5 для розміщення контейнерів з біоматеріалом 6 виконана у формі суцільного металевого стакану бо циліндричної форми, виготовлено, наприклад, з міді. Фіксація металевого циліндричного корпусу 7 відносно ємності 5 забезпечується, наприклад, штирем 12.The container 5 for placing containers with biomaterial 6 is made in the form of a solid metal glass because it is cylindrical in shape, made, for example, of copper. Fixation of the metal cylindrical body 7 relative to the container 5 is ensured, for example, by a pin 12.
Використання заявленого пристрою здійснюється наступним чином. Перший варіант.Біоматеріал у вигляді клітин, бруньок, черенків, тощо розміщують у контейнері б, які поміщають у ємність 5. В якості контейнерів можуть бути застосовані конверти з алюмінієвої фольги та поліетилену, соломинки Уленгута, тощо. Швидкість 65 охолодження контейнерів залежить від розташування корпусу відносно стакана НО - 0 0030 (І) см (І-15 - висота циліндричного корпусу), а кінцева температура заморожування - від глибини занурення термоблоку Г. у горловину посудини Дьюара відносно його верхнього рівня (Фіг.1). Н та Ї задаються за попередньо визначеними режимами заморожування у залежності від виду біооб'єкта. Величина Н регулюється за допомогою кріпильної гайки 11, а Ї- за допомогою штиря 12. З зануренням термоблоку 2 у посудину Дьюара на задану глибину досягаються необхідні швидкість та кінцева температура охолодження біооб'єкту, після чого термоблок 2 занурюють у рідкий азот для зберігання протягом заданого часу.The claimed device is used as follows. The first option. Biomaterial in the form of cells, buds, cuttings, etc. is placed in container b, which is placed in container 5. Envelopes made of aluminum foil and polyethylene, Ulengut straws, etc., can be used as containers. The speed 65 of cooling the containers depends on the location of the body relative to the glass ХО - 0 0030 (І) cm (І-15 - the height of the cylindrical body), and the final freezing temperature depends on the depth of immersion of the thermoblock G. in the neck of the Dewar vessel relative to its upper level (Fig. 1). H and Y are set according to predefined freezing modes depending on the type of biological object. The value of H is adjusted using the fastening nut 11, and Y - using the pin 12. With the immersion of the thermoblock 2 in the Dewar vessel to a given depth, the required speed and final temperature of the bioobject cooling are achieved, after which the thermoblock 2 is immersed in liquid nitrogen for storage for a given period time
Другий варіант. Контейнери з біоматеріалом б помішують у попередньо охолоджений термоблок 2. Для попереднього охолодження термоблока його розташовують на глибині Ї для досягнення необхідної кінцевої температури. Розташування ємності 5 відносно металевого корпусу 7 та занурення термоблоку 2 відносно 7/0 Горловини посудини Дьюаразадається, як у першому способі. Режим попереднього охолодження термоблока триває від 0 до 90 хв., що залежить від заданої швидкості охолодження. Потім в охолоджений таким чином термоблок розміщують контейнери з біоматеріалом та витримують за часом, який необхідний для збезводнення біооб'єкту. Після досягнення необхідної кінцевої температури у контейнерах, їх переносять до рідкого азоту.The second option. Containers with biomaterial b are mixed into the pre-cooled thermoblock 2. To pre-cool the thermoblock, it is placed at a depth І to reach the required final temperature. The location of the container 5 relative to the metal body 7 and the immersion of the thermoblock 2 relative to 7/0. The neck of the vessel is dewared as in the first method. The thermoblock pre-cooling mode lasts from 0 to 90 minutes, depending on the set cooling speed. Then containers with biomaterial are placed in the thermoblock cooled in this way and kept for the time required to dehydrate the bioobject. After reaching the required final temperature in the containers, they are transferred to liquid nitrogen.
Винахід ілюструється прикладами.The invention is illustrated by examples.
Приклад 1Example 1
Як варіант пристрій для кріоконсервації біологічних об'єктів тваринного та рослинного походження складається з посудини Дьюара Х-34А (з об'ємом 35 л та внутрішнім діаметром горловини б см). При необхідності транспортування, або при проведенні заморожування у польових умовах доцільно використовувати посудину Дьюара Х-5 (з об'ємом 5 л та внутрішнім діаметром горловини 6 см). Стакан термоблоку висотою 5 смAs an option, the device for cryopreservation of biological objects of animal and plant origin consists of a Dewar X-34A vessel (with a volume of 35 l and an inner diameter of the neck of b cm). If it is necessary to transport, or when freezing in the field, it is advisable to use a Dewar vessel X-5 (with a volume of 5 l and an inner diameter of the neck of 6 cm). Thermoblock glass 5 cm high
Виготовлено з міді. Товщина стінок стакану складає 0,5 см. Використання мідного стакану забезпечує градієнт температури 0,12С/мм. Як контейнери для біоматеріалу використовуються конверти з поліетилену або алюмінієвої фольги, пластикові соломини та кріотюбики. Корпус термоблоку представлено пустотілим циліндром висотою 15 см, виготовленим з нержавіючої сталі, корпус відносно стакану може переміщуватися як вверх, так і вниз з фіксацією у потрібному положенні. При переміщенні корпусу відносно стакану на кожний сантиметр с різниця температур між мідним стаканом і корпусом змінюється приблизно на 5 С, завдяки чому змінюється швидкість остигання мідного стакану. оMade of copper. The thickness of the walls of the glass is 0.5 cm. The use of a copper glass provides a temperature gradient of 0.12C/mm. Polyethylene or aluminum foil envelopes, plastic straws and cryotubes are used as containers for biomaterial. The housing of the thermoblock is represented by a hollow cylinder 15 cm high, made of stainless steel, the housing relative to the glass can be moved both up and down with fixation in the desired position. When moving the body relative to the glass for every centimeter s, the temperature difference between the copper glass and the body changes by approximately 5 C, due to which the cooling rate of the copper glass changes. at
При опусканні корпусу відносно стакану швидкість остигання зростає, і, навпаки. Відтворювання режиму заморожування та точність визначення кінцевої температури охолодження біооб'єктів визначаються розкидом розподілу температури у горловині посудини Дьюара Х-34А, що становить -2,59С, тобто суттєво не залежить. Ф) від ступеня заповнення посудини азотом, змін навколишньої температури та атмосферного тиску за умов відповідності вимогам, що пред'являються до лабораторних приміщень та паспортних даних посудин Дьюара. соWhen the body is lowered relative to the glass, the cooling rate increases, and vice versa. The reproducibility of the freezing mode and the accuracy of determining the final temperature of cooling of biological objects are determined by the spread of the temperature distribution in the neck of the Dewar X-34A vessel, which is -2.59C, that is, it does not depend significantly. Ф) from the degree of filling of the vessel with nitrogen, changes in ambient temperature and atmospheric pressure under conditions of compliance with the requirements for laboratory premises and passport data of Dewar vessels. co
Розкид температури щодо середньої величини в посудині Х-5 (при імітації умов транспортування) складає 596. ї-The spread of temperature with respect to the average value in vessel X-5 (when simulating transportation conditions) is 596.
Для визначення можливостей запропонованого пристрою емпірично проведено підбір режимів ю заморожування на зразках розчину гліцерину. Конверти об'ємом М-2,5 мл поміщають у термоблок з різним розташуванням корпусу відносно мідного стакану, який занурювали на різні глибини у горловину посудини -To determine the possibilities of the proposed device, the selection of freezing modes was empirically carried out on samples of glycerin solution. Envelopes with a volume of M-2.5 ml are placed in a thermal block with a different location of the body relative to a copper glass, which was immersed to different depths in the neck of the vessel -
Дьюара Х-З4А.Dewar X-Z4A.
Швидкість заморожування змінюється в залежності від ступеня тепло-відводу металевого стакану, що забезпечується різним розташуванням відносно нього циліндричного корпусу термоблоку. Для реалізації низьких « швидкостей заморожування відвід тепла від мідного стакану здійснюється завдяки піднятості циліндричного корпусу вверх. Величина Н при цьому має знак "-". Якщо відвід тепла від мідного стакану здійснюється завдяки - с опусканню корпусу вниз, то величина Н має знак "-". ч» Для кожної швидкості заморожування В та кінцевої температури охолодження Т, величини Н і Ї визначались " експериментальне. Оскільки режим охолодження термоблоку реалізується за експоненційною залежністю, то швидкість заморожування визначали за формулою середньозваженого значення у температурному діапазоні від 09С до кінцевої температури заморожування. - Дані експерименту наведені у таблиці 1. о Таблиця 1 - ! І ! !The speed of freezing varies depending on the degree of heat dissipation of the metal cup, which is provided by the different location of the cylindrical body of the thermoblock relative to it. To realize low freezing speeds, the heat is removed from the copper cup due to the elevation of the cylindrical body upwards. At the same time, the value H has a "-" sign. If the heat removal from the copper cup is carried out due to - lowering the body down, then the value H has the sign "-". h» For each freezing rate B and the final cooling temperature T, the values of H and Y were determined "experimentally. Since the cooling mode of the thermoblock is implemented according to an exponential dependence, the freezing rate was determined by the formula of the weighted average value in the temperature range from 09C to the final freezing temperature. - Data of the experiment are given in Table 1. o Table 1 - !And !!
Залежність швидкості заморожування (В, гС/в..) від глибини занурення термоблоку (І, см) у посудину Дьюара і розташування корпусу (Фе) 20 термоблоку відносно стакана (Н, см) при різній кінцевій температурі охолодження (Т Кк, С) для розчинів гліцерину у конвертах з поліетилену охолодження розташуванні циліндра (Н, см ) і різній глибини занурення (Ї.,, см) 5 в 00004163 08 52063808 52 о ю 60Dependence of the freezing rate (V, gS/v..) on the immersion depth of the thermoblock (I, cm) in the Dewar vessel and the location of the body (Fe) 20 of the thermoblock relative to the glass (Н, cm) at different final cooling temperatures (Т Кк, С) for glycerol solutions in polyethylene cooling envelopes, cylinder location (H, cm) and different immersion depths (І.,, cm) 5 in 00004163 08 52063808 52 o yu 60
Таким чином, зміна ступеня розташування корпусу термоблока відносно мідного стакану Н (від «З до -10 см) задає тим самим швидкість охолодження контейнерів з біооб'єктами у широкому діапазоні від 0,1 до 30,72С/хв. в температурному діапазоні від 20 до -7096.Thus, the change in the degree of location of the thermoblock body relative to the copper cup H (from "Z to -10 cm) thereby determines the cooling rate of containers with biological objects in a wide range from 0.1 to 30.72С/min. in the temperature range from 20 to -7096.
Приклад 2 65 Запропонований пристрій дозволяє одержувати різні характери зміни швидкостей заморожування контейнерів з біологічним матеріалом. Для цього термоблок пристрою попередньо охолоджують розташовуючи його на глибині Ї для досягнення необхідної кінцевої температури. Режим попереднього охолодження термоблока триває від 0 до 60 хв., що залежить від заданно!" швидкості заморожування. Потім в охолоджений таким чином термоблок розміщують конверти з поліетилену або фольги, які містять біооб'єкт, тримають протягом кількох хвилин (для збезводнювання клітин), після чого конверти переносять у рідкий азот для зберігання.Example 2 65 The proposed device makes it possible to obtain different characteristics of changes in freezing rates of containers with biological material. For this purpose, the thermal block of the device is pre-cooled by placing it at a depth І to reach the required final temperature. The pre-cooling mode of the thermoblock lasts from 0 to 60 min., depending on the set freezing speed. Then, envelopes made of polyethylene or foil containing the biological object are placed in the thermoblock cooled in this way, kept for several minutes (to dehydrate the cells), after which the envelopes are transferred to liquid nitrogen for storage.
Використовуючи запропонований пристрій, основні параметри та характеристики якого представлені у прикладі 1, отримали наступні результати (табл. 2).Using the proposed device, the main parameters and characteristics of which are presented in example 1, the following results were obtained (Table 2).
Таблиця 2Table 2
Залежність швидкості заморожування (В, С/хв.) від часу попереднього охолодження термоблоку (по, хв.) при заданому положенні корпусу термоблока відносно стакана Н-О см. 51105118 тю в8010ж01в61 вв 11111111 й йDependence of the freezing rate (V, C/min) on the pre-cooling time of the thermoblock (in, min) at a given position of the thermoblock body relative to the H-O cup see 51105118 tyu v8010zh01v61 vv 11111111 y y
Таким чином, використання запропонованого пристрою дозволяє підвищити швидкість заморожування до 522С/хв., реалізувати різні характери зміни швидкості заморожування.Thus, the use of the proposed device allows you to increase the freezing speed up to 522C/min., to realize different characteristics of the change in the freezing speed.
Приклад ЗExample C
Запропонований пристрій дозволяє реалізовувати оптимальні режими заморожування різних типів біооб'єктів сч ов З вИКОристанням посудин Дьюара хХ-5, Х-34 та Х-35 у лабораторних та виробничих умовах.The proposed device makes it possible to implement optimal modes of freezing of various types of biological objects using Dewar xX-5, X-34 and X-35 vessels in laboratory and production conditions.
За допомогою даного пристрою були кріоконсервовані спермії коропа (Фіг.3, режим а) при оптимальних (о) швидкостях заморожування (Методическое пособие по криоконсервации спермь! карпа, лососевьїх и осетровьх видов рьіб: Всероссийский научно-исследовательский институт прудового рьібного хозяйства. - Москва, 1997-10 с.). Розташування циліндричного корпусу термоблоку відносно мідного стакану відповідало положенню Н-0. ФоWith the help of this device, carp sperm were cryopreserved (Fig. 3, mode a) at optimal (o) freezing rates (Methodical manual for cryopreservation of sperm! carp, salmon and sturgeon species of fish: All-Russian Research Institute of Pond Fisheries. - Moscow, 1997-10 p.). The location of the cylindrical housing of the thermoblock relative to the copper cup corresponded to the position of H-0. Fo
Процес заморожування включав наступні етапи: 1) Охолодження термоблоку до 52,5 "С (це початкова температура кожного режиму заморожування (2,0) сперми риб) шляхом його занурення в горловину посудини Дьюара Х-5 на глибину І -2 см. їм- 2) Занурення термоблоку в горловину посудини Дьюара на глибину, при якій реалізується кінцева температура охолодження -15--2,5 С. Для кріоконсервації сперми коропа зі швидкістю В.4-1 5 2 «С/хв. глибина Щео,The freezing process included the following stages: 1) Cooling of the thermoblock to 52.5 "С (this is the initial temperature of each mode of freezing (2.0) of fish sperm) by immersing it in the neck of the Dewar X-5 vessel to a depth of I -2 cm. 2) Immersion of the thermal block in the neck of the Dewar vessel to a depth at which the final cooling temperature of -15--2.5 C is realized. For cryopreservation of carp sperm at a speed of B.4-1 5 2 "C/min. Shcheo depth,
Зв занурення термоблока в горловину посудини Дьюара Х-5 складала І -4,9 см. ч- 3) Занурення термоблоку в горловину посудини Дьюара на глибину, при якій реалізується кінцева температура охолодження -70 2,590. Для кріоконсервації сперми коропа зі швидкістю Во 15 5 20 оС/хв. глибина занурення термоблоку в горловину посудини Дьюара Х-5 складала І -15 см. 4) Перенесення упаковок зі спермою у рідкий азот. «From the immersion of the thermoblock into the neck of the Dewar vessel X-5 was I -4.9 cm h- 3) Immersion of the thermoblock into the neck of the Dewar vessel to the depth at which the final cooling temperature is realized -70 2.590. For cryopreservation of carp sperm at a speed of 15 5 20 oC/min. the depth of immersion of the thermal block into the neck of the Dewar X-5 vessel was 1 -15 cm. 4) Transfer of packages with sperm into liquid nitrogen. "
Рівень збереженості сперміїв коропа при цьому склав 4095, що співпадає з рівнем при використанні існуючих Ше) с технологій. й За допомогою запропонованого пристрою також були кріоконсервова-ні спермії бугая за наведеними вище "» етапами зі швидкістю заморожування 302С/хв. до температури -70-1С з наступним зануренням у рідкий азот (Фіг.3, режим б). Оптимальні швидкості заморожування (Харьковская технология асептического взятия иAt the same time, the level of preservation of carp sperm was 4095, which coincides with the level when using existing technologies. And with the help of the proposed device, spermatozoa were also cryopreserved according to the above "" stages with a freezing speed of 302С/min. to a temperature of -70-1С with subsequent immersion in liquid nitrogen (Fig. 3, mode b). Optimal freezing speeds ( Kharkiv technology of aseptic sampling and
КкКриоконсервации спермь! бьіков-производителей: Методические рекомендации под ред. проф. Ф.И. Осташко -І -Харьков. - 1990 - 47с) забезпечувались за допомогою термоблока, який розміщений у горловині посудиниKkCryopreservation of sperm! bykov-proizvodiets: Methodical recommendations under the editorship. Prof. F.I. Ostashko - I - Kharkiv. - 1990 - 47c) were provided with the help of a thermal block, which is placed in the neck of the vessel
Дьюара Х-34 на глибині занурення І-16 см. Розташування циліндричного корпусу відносно мідного стакану і-й Нае-10. - І Рівень збереженості деконсервованої сперми склав 5095, що на 1095 вище, ніж при заморожуванні на традиційних установках.Dewar Kh-34 at a depth of immersion of I-16 cm. Location of the cylindrical body relative to the copper cup and Nae-10. - I The level of preservation of deconserved sperm was 5095, which is 1095 higher than when frozen on traditional installations.
Ме Приклад 4. Використовуючи запропонований пристрій проведено заморожування черешків черешні зі «с швидкістю 12С/годину в діапазоні температур від -5 до -309С з витримкою біологічного матеріалу при даній кінцевій температурі протягом 48 годин та подальшим зануренням у рідкий азот. Розташування циліндричного корпусу відносно мідного стакану Н-З см. Оптимальні режими заморожування біооб'єктів реалізовувались з використанням посудини Дьюара Х-35 (з об'ємом 35 л та внутрішнім діаметром горловини 12 см). Завдяки збільшенню внутрішнього діаметра посудини Дьюара у два рази об'єм термоблоку збільшився у чотити рази при о тій самій висоті мідного стакану (5 см) та у 8 разів при висоті мідного стакану 10 см. Термоблок занурювали в іме) горловину посудини Дьюара Х-35 на глибину І -11см. Рівень збереженості деконсервованих черенків склав 2890, що співпадає з даними, які отримані при заморожуванні за допомогою традиційних пристроїв (Том! |.Е., 60о Еогвіпе Р... Стуоргезегмайоп ої вого спету (Ргітив сегазиз |.) ивіпд а догтапі медейфайме рий теїйоай //Me Example 4. Using the proposed device, cherry petioles were frozen at a rate of 12C/hour in the temperature range from -5 to -309C with exposure of biological material at this final temperature for 48 hours and subsequent immersion in liquid nitrogen. The location of the cylindrical body relative to the copper beaker N-Z cm. The optimal modes of freezing biological objects were implemented using a Dewar X-35 vessel (with a volume of 35 l and an inner diameter of the neck of 12 cm). Due to the increase in the internal diameter of the Dewar vessel by two times, the volume of the thermoblock increased four times at the same height of the copper cup (5 cm) and 8 times at the height of the copper cup 10 cm. The thermoblock was immersed in the neck of the Dewar vessel X-35 to a depth of I -11 cm. The level of preservation of deconserved cuttings was 2890, which coincides with the data obtained during freezing with the help of traditional devices (Tom! //
Стуо-ІеНегв. - 1999,- Мої. 20.- Мо4.-Р.215-222).Stuo-IeNegv. - 1999, - Mine. 20.- Mo4.-R. 215-222).
Таким чином, використання запропонованого пристрою в порівнянні з існуючими має наступні переваги: - знижується градієнт температури у пристрої до 1 «"С/мм завдяки конструктивному виконанню термоблоку, реалізуються оптимальні режими заморожування за рахунок зміни швидкостей заморожування в діапазоні від 0,1 65 до 522С/хХв.; - використання різних за конструкцією та розмірами контейнерів розширює можливості заморожування різних видів біооб'єктів.Thus, the use of the proposed device in comparison with the existing ones has the following advantages: - the temperature gradient in the device is reduced to 1 ""С/mm thanks to the design of the thermoblock, optimal freezing modes are implemented due to the change in freezing speeds in the range from 0.165 to 522С /xMin. - the use of containers of different designs and sizes expands the possibilities of freezing various types of biological objects.
Вартість виготовлення запропонованого пристрою та самого процесу заморожування для сперміїв тварин у 10 разів нижча, ніж при використанні традиційних технологій, а для ембріонів - подібна до відомих пристроїв.The cost of manufacturing the proposed device and the freezing process itself for animal sperm is 10 times lower than when using traditional technologies, and for embryos it is similar to known devices.
Розроблений пристрій дозволяє одержувати різні характери зміни швидкостей охолодження та проводити заморожування як у лабораторних, так і у виробничих умовах. Варіювання характерного часу теплообміну термоблоку дозволяє використовувати його для заморожування різних типів біооб'єктів: сперміїв ссавців та риб, мерістимальних тканин та черешків рослин, тощо.The developed device allows obtaining different characteristics of changes in cooling rates and carrying out freezing in both laboratory and production conditions. Varying the characteristic heat exchange time of the thermoblock allows its use for freezing various types of biological objects: sperm of mammals and fish, meristem tissues and petioles of plants, etc.
Режими заморожування сперми тварин за допомогою термоблока, який розміщено в горловині посудини 7/0 Дьюара Х-5: а - спермії бугая при Н-А-10; 6 - спермії коропа Н-О; І - глибина занурення термоблока пристрою у горловину посудини Дьюара |смі; В - величина швидкості заморожування (еС/хв|.Modes of freezing animal sperm using a thermoblock placed in the neck of a vessel 7/0 Dewar X-5: a - bull sperm at Н-А-10; 6 - carp sperm H-O; I - the depth of immersion of the thermoblock of the device into the neck of the Dewar vessel |cm; B is the value of the freezing rate (eC/min.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040706321A UA75789C2 (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Appliance for cryo-conservation of biological objects of plant and animal origin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040706321A UA75789C2 (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Appliance for cryo-conservation of biological objects of plant and animal origin |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA75789C2 true UA75789C2 (en) | 2006-05-15 |
Family
ID=37457724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20040706321A UA75789C2 (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Appliance for cryo-conservation of biological objects of plant and animal origin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA75789C2 (en) |
-
2004
- 2004-07-29 UA UA20040706321A patent/UA75789C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6114185B2 (en) | Improved micromanipulation and storage apparatus and method | |
JP5278978B2 (en) | Tubular for vitrification preservation of animal embryos or eggs | |
Risco et al. | Thermal performance of quartz capillaries for vitrification | |
AU750589B2 (en) | Method and apparatus for cryopreservation | |
Arav et al. | Successful pregnancies in cows following double freezing of a large volume of semen | |
US20150313211A1 (en) | A Method of Vitrification | |
Somfai et al. | Vitrification of porcine oocytes and zygotes in microdrops on a solid metal surface or liquid nitrogen | |
US8460621B2 (en) | Temperature transfer stand | |
Arav et al. | Directional freezing of spermatozoa and embryos | |
US4757692A (en) | Embryo freezer | |
Hochi | Cryodevices developed for minimum volume cooling vitrification of bovine oocytes | |
Hunt et al. | Cryopreservation of human embryonic stem cell lines | |
Taft | Mouse sperm cryopreservation using cryoprotectant containing monothioglycerol (MTG) | |
CN202127748U (en) | Simple auxiliary device for sperm cryopreservation by liquid nitrogen tank | |
UA75789C2 (en) | Appliance for cryo-conservation of biological objects of plant and animal origin | |
JP7408099B2 (en) | Apparatus and method for freezing at least a portion of a biological sample | |
Bondioli | Cryopreservation of bovine embryos | |
Jones | Cryopreservation of bovine embryos | |
Arita et al. | Development of a novel non-programmable cryopreservation method capable of accurate cooling rate manipulation | |
Agarwal et al. | Resuscitation of Frozen Cell Lines | |
RU1782568C (en) | Method for freezing of embryos or ovi | |
UA112948C2 (en) | DEVICES FOR THE CRYOCONSERVATION OF BULGARIA SPERM METHOD BY DIVING IN LIQUID NITROGEN | |
Ware et al. | A controlled-cooling protocol for cryopreservation of human and non-human primate embryonic stem cells | |
UA60161A (en) | Apparatus for freezing biological objects and method for initiation of crystallization in cryo-protective medium | |
Gosden | Techniques for slow cryopreservation of embryos |