Устройство для замораживания биологических материалов Советский патент 1991 года по МПК A61D19/02 

фиг.З

Изобретение относится к криогенной технике.

Цель изобретения - повышение эффективности эксплуатации путем улучшения сохранности биологического материала за счет ступенчатого замораживания последнего.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с контейнерами в виде трубок из полиэтилена, расположенных горизонтально; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - устройство с контейнерами в виде вертикально расположенных ампул.

Устройство состоит из сосуда 1 Дьюара с жидким азотом, закрытого герметично и снабженного баллоном 2 со сжатым газом и редуктором 3 давления, трубопровода 4 для подачи жидкого азота в теплоизолированную емкость 5, состоящую из секций 6-8, регуляторов 9-11 расхода газа, соединенных с верхними частями секций трубопрово- дами 12. Трубопровод 4 соединен с нижними частями секций и выполнен для равномерного распределения жидкого хладагента в виде коллекторов 13. В секциях 6 и 7 предварительного охлаждения имеются отверстия 14 выполненные, по форме поперечного сечения размещаемых в них контейнеров 15. Секция 6 заполнена жидкостью с температурой затвердевания, равной температуре начала кристаллизации биоматериала, секция 7 - жидкостью с температурой затвердевания ниже температуры конца кристаллизации, но выше температуры окончания охлаждения биоматериала, а секция 8 окончательного замораживания - жидкостью с температурой затвердевания, равной температуре окончания охлаждения биоматериала.

Устройство работает следующим образом.

Вначале размещают биоматериал в . емкости 5 и открывают редуктор 3, отрегулированный на заданное давление, необходимое для вытеснения жидкого азота из сосуда Дьюара, при этом жидкий азот по трубопроводу 4 через коллектор 13 поступает с секции 6-8 емкости 5. Жидкий азот, проходя через слой расположенной надкол- лекторами жидкости, охлаждает ее и, превращаясь в газ, выходит через регуляторы 9-11 в атмосферу. Расход газа через регуляторы экспериментально подбирается таким образом, что обеспечивается охлаждение каждой секции с заданной скоростью (в процессе охлаждения регуляторы поддерживают его постоянным).

Процесс охлаждения жидкостей продолжается до температур, равных темпера-, турам их затвердевания, после чего жидкости, превращаясь в лед, перекрывают подачу азота, предотвращая их дальнейшее

охлаждение, при этом обеспечивается вусо- кая точность поддержания заданной температуры, так как при таянии затвердевших жидкостей их температура сохраняется постоянной до полного оттаивания, после чего

возобновляется подача жидкого азота и процесс автоматически повторяется. Подбором температур затвердевания жидкостей и скоростей их охлаждения поддерживается режим.замораживания биоматериалов.

Формула изобретения 1. Устройство для замораживания биологических материалов, содержащее теплоизолированную емкость с размещенными в ней контейнерами с биологическим материалом, сосуд Дьюара с жидким азотом, регулятор расхода газа, и трубопровод для подачи жидкого азота в емкость, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности эксплуатации путем улучшения сохранности биологического материала за счет ступенчатого замораживания последнего, емкость разделена на секции

предварительного охлаждения, заполненные жидкостью, температура затвердевания которой ниже температуры конца кристаллизации биологического материала, но выше температуры окончания его охлаждения, внутри которых расположены контейнеры с материалом, и секцию оконча- тельного замораживания, заполненную жидкостью с температурой затвердевания, равной температуре окончания охлаждени5 ями материала, контактирующую с секциями предварительного охлаждения, при этом нижняя часть каждой секции соединена трубопроводом с сосудом Дьюара, а верхняя - с регулятором расхода газа.

0 2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что трубопровод, соединяющий сосуд Дьюара с секциями, выполнен в виде коллектора с отверстиями на выходе.

Фиг.7

А-А

Изобретение относится к криогенной технике. Цель- изобретения - повышение эффективности эксплуатации путем улучшения сохранности биологического материала за счет ступенчатого замораживания последнего. Устройство состоит из сосуда 1 Дьюара с жидким азотом, поступающим по трубопроводу 4 в виде коллектора с отвер2 . ЧШ стиями на выходе в теплоизолированную емкость 5, имеющую секции предварительного охлаждения и окончательного замораживания, заполненные жидкостью с различной температурой затвердевания. В отверстия секции предварительного охлаждения вставлены контейнеры 15 с биологическим материалом. Устройство работает следующим образом. Жидкий азот из сосуда Дьюра через коллектор поступает в секции и, проходя через слой жидкости над коллектором, охлаждает ее. Жидкий азот, превращаясь в газ, выходит через регуляторы расхода газа. Процесс охлаждения жидкостей продолжается до температур их затвердевания, после чего жидкости, превращенные в лед, перекрывают подачу азота. Подбором температур затвердевания жидкостей и скоростей их охлаждения поддерживается режим замораживания биоматериалов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ON СЛ О О W чэ