Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах

Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах относится к криогенной технике и повышает надежность от инфекционных загрязнений биологических материалов типа спермы, стволовых клеток, находящихся в пробирках, при криогенных температурах. Устройство содержит контейнер 1 и установленную в него крышку 2. Контейнер выполнен в виде трубки, один конец которой закрыт наглухо, а второй - выполнен в виде цилиндрической 6 и резьбовой 7 поверхности, на которых размещена крышка 2. Последняя изготовлена в виде детали с внутренними цилиндрической 8 и резьбовой 9 поверхностями, сопряженными с аналогичными поверхностями контейнера и оканчивающейся наружной поверхностью 10, на торце которой выполнена плоская поперечная пластина 11. По середине плоской поверхности пластины выполнено сквозное отверстие 13, функционально связанное со сквозным отверстием 15, изготовленным на наружной поверхности 14 трубки контейнера, через которые пропущена гибкая связь 18 с закрепленной на ее конце пломбой 19. Между трубкой и крышкой расположено герметизирующее кольцо 17, выполненное из силикона. Работа устройства заключается в следующем. Во внутрь трубки контейнера устанавливается пробирка с биологическим веществом, на резьбовую поверхность трубки навинчивается крышка 2, через сквозные отверстия трубки и крышки пропускается гибкая связь и закрепляется пломба.

Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах относится к области холодильной и морозильной техники и в частности к изделиям криогенной техники.

При криогенных температурах в специальных устройств в сосудах Дьюара хранят медицинские и биологические препараты-вещества, упакованные в пластиковые емкости-контейнеры, например, стволовые клетки, лейкоцитарную взвесь, вирусы, сперма и т.д. В ходильной технике известны различные устройства для хранения пробирок, соломинок с биологическими веществами при низких температурах, например, известна конструкция бокала CBS, см. htpp://www.cryobiosystem-imv/com/ART/Produits/Storagevisotubesgobletsandcanisters/tabid/286/Deiault, в котором размещают соломинки в виде визотрубок с биологическим материалом, предназначенных для заморажвания и хранения в жидком азоте, т.е. хранении при криогенных температурах. Бокал представляет перфорированный цилиндр, в отверстиях-щелях по высоте цилиндра которых размещают 11 треугольных визотрубок и одну чистую круглую диаметром 17,5 мм с длиной 133 мм, а также белый чехол, т.е. крышка. Размеры бокала: диаметр: - 65 мм вместе с чехлом, высота бокала - 117 мм, вместе с чехлом 135 мм.

Недостатками такого решения являются: возможность загрязнения биологических материалов, недостаточная надежность хранения бокала с визотрубками, в которых находится биологический материал - клетки, неэффективная герметичность конструкции бокала.

Наиболее близким конструктивным решением является конструкция изолирующего транспортировочного контейнера, см. htpp://www.cryobiosystem-imv.com/ART/Produits/ICIIUVF/Isolatingtransportcontaimer/tabid/268/Default.aspx, представляющая цилиндрическую емкость из полиэтилена высокой плотности с пенополиуретановой вставкой для одной пробирки и завинченную снаружи на ее наружной поверхности крышки. Габариты такого контейнера разработаны для размещения внутри его стандартных пробирок с круглым или коническим основанием объемом от 5 до 15 мл. Длина контейнера равна 120 мм, диаметр - 65 мм. Работа с таким контейнером заключается в следующем. Отвинтив крышку, открывают контейнер и помещают пробирку с биологическим веществом в отверстие, расположенное в центре пенополиуретановой вставки. Закрывают контейнер, завинтив крышку на конце контейнера. Этот контейнер предназначен для транспортировки в клинику теплой спермы, нагретой до температуры 37°С. Снаружи может быть нанесена маркировка контейнера для индентификации вещества, размещенного в нем. Максимальная длительность транспортировки составляет 15 минут. В таком контейнере можно также хранить биологические вещества и при криогенных температурах, т.к. относится к фирме Крио Био системы.

Недостатками такой кострукции контейнера являются: недостаточная герметичность, возможность загрязнения биологического материала, неэффективная его надежность, полиуретановая вставка при криогенных температурах (-196°С) будет сначала газить, а потом будет ломкой.

Техническим результатом решения предлагаемого устройства является: повышение качества и надежности от различной инфекционности и биологических загрязнений биологических материалов, находящихся в пробирках при криогенных температурах.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах, содержащем контейнер с крышкой, контейнер выполнен в виде трубки, один конец которой закрыт наглухо, а на противоположном ее конце выполнены внутренние направляющая цилиндрическая и резьбовые поверхности, на которых установлена крышка, изготовленная в виде детали с цилиндрической и резьбовой поверхностями, сопряженными с аналогичными поверхностями трубки, и поверхностью, расположенной снаружи трубки и оканчивающейся поперечной плоской пластиной, симметрично выполненной на ее торцевой поверхности, при этом на этой плоской пластине перпендикулярно ее поверхности выполнено сквозное отверстие, функционально связанное со сквозным отверстием, изготовленным на наружной поверхности трубки, посредством гибкой связи с пломбой, а между резьбовым концом трубки и фланцем наружной поверхности крышки размещено промежуточное герметизирующее кольцо, причем наружные поверхности трубки и крышки выполнены шестигранной формы, трубка и крышка изготовлены из полированного металла, предпочтительно из алюминиевого сплава и предпочтительно из марки АМг6, на гранях трубки размещены информационные марки, а промежуточное кольцо выполнено либо из материала вакуумной резины либо из силикона медицинского назначения.

Сущность решения заключается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения обеспечиваемого решением технического результата.

Существенным признаком предложенного устройства, совпадающего с известным признаком, является: А - наличие контейнера с крышкой.

Существенными отличительными признаками устройства, являются: Б - контейнер устройства выполнен в виде трубки, один конец которой закрыт наглухо, а на протвоположном ее конце выполнены внутренние направляющая цилиндрическая и резьбовая поверхности, на которых установлена крышка; В - крышка изготовлена в виде детали с цилиндрической и резьбовой поверхностями, сопряженными с аналогичными поверхностями трубки, и поверхностью, расположенной снаружи трубки и оканчивающейся поперечной плоской пластиной, симметрично выполненной на ее торцевой поверхности; при этом на этой плоской пластине перпендикулярно ее поверхности выполнено сквозное отверстие, функционально связанное со сквозным отверстием, изготовленным на наружной поверхности трубки, посредством гибкой связи с пломбой; Г - между резьбовым концом трубки и фланцем наружной поверхности крышки размещено промежуточное герметизирующее кольцо.

Частные (зависимые) отличительные признаки; Е - наружные поверхности трубки и крышки выполнены шестигранной формы; Ж - трубка и крышка изготовлены из полированного металла, предпочтительно из алюминиевого сплава; И - металлические трубка и крышка выполнены из алюминиевого сплава АМг6; К - на гранях трубки размещены информационные марки; Л - промежуточное кольцо выполнено из материала вакуумной резины либо из силикона медицинского назначения.

Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах отображено на чертежах фиг.1, 2, 3.

На фиг.1 отображен главный вид устройства в разрезе.

На фиг.2 - вид сверху.

На фиг.3 - вид сбоку.

Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах содержит контейнер 1 фиг.1 с крышкой 2. Контейнер 1 выполнен в виде трубки один конец 3 которой закрыт наглухо. Конструктивно это может быть осуществлено либо установкой в этот конец 3 трубки заглушки 4 с натягом, т.е. по тугой или плотной посадке, либо к этому концу 3 в его торец может быть приварена снаружи пластина, образующие дно контейнера. Противоположный первому концу 3, образующему дно трубки, конец 5 трубки выполнен с направляющей точной цилиндрической 6 и резьбовой 7 поверхностями, в которых установлена крышка 2. Последняя изготовлена в виде детали с цилиндрической 8 и резьбовой 9 поверхностями и расположенной снаружи (наружной) поверхностью 10, оканчивающейся плоской поперечной пластиной 11, симметрично выполненной на ее торцевой 12 поверхности. По середине плоской поперечной пластины 11 перпендикулярно ее поверхности выполнено сквозное отверстие 13. На наружной поверхности 14 трубки в толще ее стенки выполнено сквозное отверстие 15 фиг.1, 3. Между резьбовым концом 3 трубки и фланцем 16 наружной 9 поверхностью крышки 2 размещено промежуточное герметизирующее кольцо 17. Через сквозные отверстия 13 и 15 фиг.2, 3 в плоской пластине 11 крышки 2 и наружной поверхности 14 трубки пропущена гибкая связь 18 (проволока), на которой закрепляется пломба 19. Наружные поверхности 10 и 14 крышки и трубки выполнены шестигранной формы фиг.2 из полированного металла алюминиевого сплава АМг6. На гранях наружной поверхности 14 трубки помещены информационные марки 20 фиг.3. Промежуточное герметизирующее кольцо 16, размещенное между фланцем 15 крышки 2 и резьбовым концом 3 трубки, выполнено либо из вакуумной резины либо из силикона медицинского назначения.

Внутренний диаметр трубки контейнера равен 15 мм, глубина трубки составляет 110-135 мм в зависимости от высоты пробирки, которые стандартизованы. Высота контейнера с крышкой составляет 146 мм. Диапазон рабочих температур, в которых эксплуатируется устройство составляет от +50 до -200°С.

Работа с таким устройством заключается в следующем. В ламинарном боксе вывинчивают из контейнера 1 крышку 2. Протирают контейнер и крышку спиртом, надевают на резьбовой конец крышки промежуточное герметизирующее кольцо 17, вставляют в отверстие трубки контейнера пробирку с биологическим веществом, например, клетку или сперму, вставляют крышку 2 во внутрь трубки контейнера и завинчивают крышку. Любая резьба имеет зазоры, поэтому для их исключения используют герметизирующее промежуточное кольцо, являющееся уплотнителем, а также используя технологический прием точного приборостроения, обрабатывают на втором конце 4 трубки внутреннюю цилиндрическую поверхность 6 по высокому 2 классу с посадкой «А» и с посадкой «С» для цилиндрической поверхности 8 крышки, сопряженной с аналогичной (цилиндрической) поверхностью 6 трубки. Таким образом повышая герметичность контейнера. После размещения пробирки с биологическим веществом внутри контейнера и завинчивания крышки в последнем через сквозное отверстие 11 крышки и сквозное отверстие 15 в наружной поверхности трубки контейнера пропускают гибкую связь (проволоку или нитку) и на концах ее закрепляют пломбу, таким образом фиксируя биологическое вещество в контейнере на продолжительное время (это может быть в течение несколько лет). Шестигранная форма, наружной поверхности трубки и крышки удобная в работе: имеется возможность размещения на гранях шестигранника информационных марок; при размещении в сосуде Дьюара такого контейнера последний не будет кататься по его дну, удобно высверлить на гранях наружной поверхности трубки сквозное отверстие. Выбор металлического материала наружной поверхности трубки в качестве сплава алюминия АМг6 эффективен: легкий по весу, хорошо обрабатывается и полируется, есть стандартный сортамент в виде шестигранника, на его гранях хорошо наносить гравировку и информационные марки. Алюминиевый сплав Амг6 достаточно жесткий сплав, хорошо обрабатывается и сваривается, т.е. технологичен и экономичен. Вакуумная резина и силикон (резина из силикона) медицинского назначения достаточно широко применяется в технике.

Использование технического решения «Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах» по сравнению с прототипом позволяет повысить качество и надежность сохранения биологического вещества от инфицированности и биозагрязнений, уменьшить флуктуации тепловых полей при криогенных температурах посредством полированных поверхностей контейнера, повысить удобство и надежность траспортировки, повысить технологичность и экономичность изготовления и эксплуатации, т.к. используется широко используемые в технике ГОСТовские стандартные материалы: алюминиевый сплав АМг6 и резина. Предлагаемый контейнер хорошо стерилизуется в автоклавах или химическими агентами без употребления кислотных реагентов. Конструкция металлических контейнеров из алюминиевого сплава прошла пробную эксплуатацию на предприятии «ООО Криогентех» и показала хорошие результаты, что предполагает их промышленную применимость.

1. Устройство для хранения в пробирке биологического вещества при криогенных температурах, содержащее контейнер с крышкой, отличающееся тем, что контейнер устройства выполнен в виде трубки, один конец которой закрыт наглухо, а на противоположном ее конце выполнены внутренние направлящая цилиндрическая и резьбовая поверхности, на которых установлена крышка, изготовленная в виде детали с цилиндрической и резьбовой поверхностями, сопряженными с аналогичными поверхностями трубки, и поверхностью, расположеной снаружи трубки и оканчивающейся поперечной плоской пластиной, симметрично выполненной на ее торцевой поверхности, при этом на этой плоской пластине перпендикулярно ее поверхности выполнено сквозное отверстие, функционально связанное со сквозным отверстием, изготовленным на наружной поверхности трубки, посредством гибкой связи с пломбой, а между резьбовым концом трубки и фланцем наружной поверхности крышки размещено промежуточное герметизирующее кольцо.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружные поверхности трубки и крышки выполнены шестигранной формы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка и крышка изготовлены из полированного металла, предпочтительно из алюминиевого сплава.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлические трубка и крышка выполнены из алюминиевого сплава АМг6.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на гранях трубки размещены информационные марки.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что промежуточное кольцо выполнено либо из вакуумной резины, либо из силикона медицинского назначения.