[go: up one dir, main page]

RU2362299C1 - Bioorgans curing method - Google Patents

Bioorgans curing method Download PDF

Info

Publication number
RU2362299C1
RU2362299C1 RU2007147180/15A RU2007147180A RU2362299C1 RU 2362299 C1 RU2362299 C1 RU 2362299C1 RU 2007147180/15 A RU2007147180/15 A RU 2007147180/15A RU 2007147180 A RU2007147180 A RU 2007147180A RU 2362299 C1 RU2362299 C1 RU 2362299C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
ice
volume
gpa
water
Prior art date
Application number
RU2007147180/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Нахманович Львович (RU)
Яков Нахманович Львович
Original Assignee
Яков Нахманович Львович
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 Яков Нахманович Львович filed Critical Яков Нахманович Львович
Priority to RU2007147180/15A priority Critical patent/RU2362299C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362299C1 publication Critical patent/RU2362299C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: bioorgans curing method preservation of a reservoir with bioorgan provided with perfusate in a container made of a material of Young modulus at least 216 GPa and supplied with walls of thickness with ultimate strength 0.15-0.85 GPa. The container is filled with the distilled water by 80-85% of its volume. Then the reservoir with bioorgan filled with perfusate and made of polymeric material, e.g. polyethylene, is placed therein. The bioorgan is arranged in the centre of the top third of the container volume. The distilled water is added to full volume of the container which is sealed and cooled to temperature - 20-22C° within 1-1.5 hours at cooling rate 0.3-0.5 degrees/minute. The invention allows preventing formation of extra- and intracellular ice crystals providing a main destructive factor at cryopreservation, and does not presuppose application of cryoprotective agents with cytotoxic action on a transplant.
EFFECT: improved effectiveness of the method and higher storage live of organs of any sizes.
1 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к методам консервации биологических органов, предназначенных для трансплантации.The invention relates to medical equipment, namely to methods of preservation of biological organs intended for transplantation.

Существует несколько способов сохранения (консервации) донорских органов на период времени между изъятием и трансплантацией: криоконсервация - замораживание (см. патент США №4067091; А.С. СССР №1655426); перфузионный - постоянное промывание органа специальным раствором (см. А.С. СССР №814307) и бесперфузионный (А.С. СССР №1400575) - орган после промывания специальным раствором сохраняется, находясь в этом же растворе. В настоящее время используется, в основном, бесперфузионный метод консервации донорских органов.There are several ways to preserve (preserve) donor organs for the period of time between removal and transplantation: cryopreservation - freezing (see US patent No. 4067091; AS USSR No. 1655426); perfusion - continuous washing of the organ with a special solution (see AS USSR No. 814307) and non-perfusion (AS USSR No. 1400575) - the organ after washing with a special solution is stored in the same solution. Currently, mainly the non-perfusion method of preservation of donor organs is used.

В качестве растворов, применяемых для промывания органа после изъятия и консервации на срок до трансплантации, в настоящее время применяются растворы «ЕВРОКОЛЛИНЗ», «КУСТОДИОЛ», «ВИАСПАН». Они содержат оптимальный набор электролитов, антиоксидантов и стабилизаторов клеточных мембран для сохранения жизнеспособности донорского органа. Эти растворы предназначены для консервации различных донорских органов, например для почек - «ЕВРОКОЛЛИНЗ», «КУСТОДИОЛ»; для печени и сердца - «ВИАСПАН» и др. Сроки консервации составляют от 24 до 72 часов при температуре +4°С. Безусловно, столь малые сроки эффективной консервации позволяют провести только транспортировку органа до места проведения трансплантации и исследования по подбору пар донор-реципиент по эритроцитарным изоаптигенам (группа крови) и антигенам гистосовместимости, так как трансплантационный антигенный барьер является основным фактором, определяющим срок функции трансплантата в организме реципиента, а порой и успех самой трансплантации.The solutions used for organ rinsing after removal and preservation for the period prior to transplantation are currently used in EUROCOLLINS, CUSTODIOL, and VIASPAN solutions. They contain the optimal set of electrolytes, antioxidants and stabilizers of cell membranes to maintain the viability of the donor organ. These solutions are intended for the preservation of various donor organs, for example, for the kidneys - EUROCOLLINS, CUSTODIOL; for the liver and heart - “VIASPAN” and others. The conservation time is from 24 to 72 hours at a temperature of + 4 ° C. Of course, such short periods of effective preservation allow only organ transportation to the place of transplantation and studies on the selection of donor-recipient pairs for erythrocyte isoaptigens (blood group) and histocompatibility antigens, since the transplantation antigenic barrier is the main factor determining the duration of transplant function in the body the recipient, and sometimes the success of the transplantation itself.

Также важнейшей проблемой трансплантологии является отсутствие банков органов, обусловленное невозможностью на сегодняшний день производить длительную консервацию органов, обеспечивающую функциональную полноценность трансплантатов. Методики криоконсервации, применяемые сегодня, дают хорошие результаты при консервации малых биологических объектов (клеток, спермы, яйцеклеток, эмбрионов, тканевых и органных суспензий), так как именно в малые и сверхмалые объекты возможна равномерная диффузия криопротекторов, позволяющих максимально снизить клеточную деструкцию.Also the most important problem of transplantology is the lack of organ banks, due to the inability to carry out long-term organ preservation to date, ensuring the functional usefulness of transplants. The cryopreservation techniques used today give good results when preserving small biological objects (cells, sperm, eggs, embryos, tissue and organ suspensions), since it is precisely in small and ultra-small objects that uniform diffusion of cryoprotectants is possible, which allows to minimize cell destruction.

Известен способ консервирования биологических объектов, например пантов северных оленей, путем поэтапного охлаждения в вакууме 0,094-0,096 МПа (см. патент РФ №2261101, Кл. А01N 1/02, 2005).A known method of preserving biological objects, such as antler reindeer, by phased cooling in a vacuum of 0.094-0.096 MPa (see RF patent No. 2261101, CL. A01N 1/02, 2005).

Также известен способ консервирования биологических органов (см. ЕПВ з.№0125847, Кл. A01N 1/02, 1984 г. - прототип), включающий сохранение в контейнере емкости с биологическим органом, снабженным перфузатом.Also known is a method of preserving biological organs (see EPO s.No. 0125847, Cl. A01N 1/02, 1984 - prototype), which includes storing a container with a biological organ equipped with perfusion solution in the container.

Общим недостатком известных технических решений является то, что в тканях биологических объектов средних и больших размеров (органы, целые организмы) не удается равномерно распределить криопротекторы в нужной концентрации, в результате чего в процессе замораживания и оттаивания наблюдается цепь физико-химических процессов, связанных с экстра- и интрацеллюлярным формированием кристаллов льда, повышением концентрации осмотических компонентов, приводящей к денатурации белковых структур, рекристаллизацией ледяных кристаллов в процессе оттаивания. Все эти процессы обусловливают повреждение и гибель клеточных структур. После оттаивания в тканях, подвергшихся глубокому замораживанию, развиваются реактивные процессы (нарушение микроциркуляции крови и тканевых жидкостей, гипоксия и ишемия, локальная эдема, выход тканевых макрофагов, развитие воспалительных и локальных иммунологических процессов), которые довершают разрушение оставшихся неповрежденных структур и приводят к формированию зоны асептического некроза. Скорость, с которой происходит оттаивание, оказывает сильное влияние на конечную степень развития некротических процессов. При быстром оттаивании мелкие нестабильные кристаллы льда легко тают, не повреждая ткани, тогда как при медленном оттаивании они подвергаются рекристаллизации в диапазоне температур от -40 до -20°С. При этом слияние мелких кристаллов с образованием крупных кристаллических структур является мощным повреждающим фактором.A common drawback of the known technical solutions is that in the tissues of biological objects of medium and large sizes (organs, whole organisms) it is not possible to evenly distribute cryoprotectants in the desired concentration, as a result of which a chain of physicochemical processes associated with extra is observed during freezing and thawing - and intracellular formation of ice crystals, increasing the concentration of osmotic components, leading to the denaturation of protein structures, recrystallization of ice crystals in the process thawing. All these processes cause damage and death of cell structures. After thawing, deep-frozen tissues develop reactive processes (impaired microcirculation of blood and tissue fluids, hypoxia and ischemia, local edema, release of tissue macrophages, the development of inflammatory and local immunological processes), which complete the destruction of the remaining intact structures and lead to the formation of a zone aseptic necrosis. The speed with which thawing occurs has a strong influence on the final degree of development of necrotic processes. With rapid thawing, small unstable ice crystals melt easily without damaging the tissue, while with slow thawing they undergo recrystallization in the temperature range from -40 to -20 ° C. Moreover, the fusion of small crystals with the formation of large crystalline structures is a powerful damaging factor.

Техническим решением задачи является повышение эффективности криоконсервации органов и увеличение срока хранения органов и организмов любых размеров за счет избежания образования экстра- и интрацеллюлярных кристаллов льда - главного деструктивного фактора при криоконсервации и отказа от применения криопротекторов, которые в эффективной концентрации оказывают цитотоксическое воздействие на трансплантат.The technical solution to the problem is to increase the efficiency of organ cryopreservation and increase the shelf life of organs and organisms of any size by avoiding the formation of extra- and intracellular ice crystals - the main destructive factor in cryopreservation and refusal to use cryoprotectants, which in effective concentration have a cytotoxic effect on the graft.

Поставленная задача достигается тем, что в способе консервирования биологических органов, включающем сохранение в контейнере емкости с биологическим органом, снабженным перфузатом, согласно изобретению контейнер изготавливают из материала с модулем Юнга не менее 216 ГПа, стенки которого имеют толщину, выдерживающую предел прочности 0,15-0,85 ГПа, при этом контейнер на 80-85% его объема заливают дистиллированной водой, помещают заполненную перфузатом и выполненную из полимерного материала, например полиэтилена, емкость с биологическим органом, доливают дистиллированную воду до полного объема контейнера, герметизируют и охлаждают до температуры минус -20 - -22°С в течение 1-1,5 часа со скоростью 0,3-0,5 град/мин.This object is achieved in that in a method for preserving biological organs, comprising storing a container with a biological organ equipped with perfusion in the container, according to the invention, the container is made of a material with a Young's modulus of at least 216 GPa, the walls of which have a thickness withstanding tensile strength of 0.15- 0.85 GPa, while the container is filled with distilled water to 80-85% of its volume, placed filled with perfusate and made of a polymeric material, such as polyethylene, a container with biological organ , Made up with distilled water to full volume of the container, sealed and cooled to a temperature of minus -20 - -22 ° C for 1-1.5 hours at a rate of 0.3-0.5 dg / min.

Новизна заявляемого технического решения усматривается в том, что за счет использования контейнера с определенными техническими характеристиками, дистиллированной воды в качестве хладоагента и охлаждения до температуры, обеспечивающей внутри контейнера давление до 2200 атм (0,224 ГПа), которое при охлаждении воды в замкнутом объеме обеспечивает последовательный переход воды из одного фазового состояния в другое и дальнейшую стабилизацию многофазной системы при температуре -22°С и давлении 2200 атм, позволяет:The novelty of the proposed technical solution is seen in the fact that through the use of a container with certain technical characteristics, distilled water as a refrigerant and cooling to a temperature that provides a pressure inside the container of up to 2200 atm (0.224 GPa), which provides a sequential transition when cooling water in a closed volume water from one phase state to another and further stabilization of the multiphase system at a temperature of -22 ° C and a pressure of 2200 atm, allows you to:

а) эффективно проводить криоконсервацию тканей, органов и организмов любых размеров;a) effectively carry out cryopreservation of tissues, organs and organisms of any size;

б) избежать образования экстра- и интрацеллюлярных кристаллов льда - главного деструктивного фактора при криоконсервации.b) to avoid the formation of extra- and intracellular ice crystals - the main destructive factor during cryopreservation.

в) отказаться от применения криопротекторов, которые в эффективной концентрации оказывают цитотоксическое воздействие на трансплантат;c) abandon the use of cryoprotectants, which in effective concentration have a cytotoxic effect on the graft;

г) увеличить срок криоконсервации биологических микро- и макрообъектов от 72 часов до нескольких месяцев и более с сохранением их функциональной полноценности.d) increase the term of cryopreservation of biological micro- and macro-objects from 72 hours to several months or more, while maintaining their functional usefulness.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.According to the scientific, technical and patent literature, a similar set of features has not been found that allows obtaining a technical result that was not previously achieved by known means, which allows one to judge the inventive step of the claimed proposal.

Заявляемое техническое решение промышленно применимо, поскольку воспроизводимо, работоспособно и возможно его широкое использование в медицине.The claimed technical solution is industrially applicable, since it is reproducible, efficient and its widespread use in medicine is possible.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид заполненного контейнера с начальным процессом образования льда модификации Лед-I; на фиг.2 - контейнер с образованием льда модификации Лед-II; фиг.3 - контейнер с образованием льда модификации Лед-III.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents a General view of a filled container with the initial process of ice formation modification Ice-I; figure 2 - container with the formation of ice modifications of Ice-II; figure 3 - container with the formation of ice modifications of Ice-III.

Сущность способа консервирования биологических органов (метода гипербарической гипотермии) основывается на аномальных свойствах воды в ее различных фазовых состояниях. В отличие от всех других химических веществ, у которых с ростом давления температура замерзания увеличивается, у воды наблюдается иная аномальная зависимость между давлением и температурой замерзания. Так, при давлении 500 атм дистиллированная вода замерзает при температуре -4°С. При дальнейшем повышении давления температура замерзания (плавления) воды падает, по мере увеличения давления до значений в 2200 атм, при котором температура замерзания воды -22°С. Но в дальнейшем при увеличении давления точка замерзания воды начинает расти: при давлении 3530 атм вода замерзает при минус 17°С; при 6380 атм - 0°С, при 16500 атм - при -60°С, а при 20670 атм - при -76°С. В последних двух случаях образуются так называемые «горячие льды».The essence of the method of preserving biological organs (the method of hyperbaric hypothermia) is based on the abnormal properties of water in its various phase states. Unlike all other chemicals, in which the freezing temperature increases with increasing pressure, the water exhibits a different anomalous relationship between pressure and freezing temperature. So, at a pressure of 500 atm, distilled water freezes at a temperature of -4 ° C. With a further increase in pressure, the freezing (melting) temperature of water drops, with increasing pressure, to values of 2200 atm, at which the freezing temperature of water is -22 ° С. But in the future, with increasing pressure, the freezing point of water begins to grow: at a pressure of 3530 atm, water freezes at minus 17 ° C; at 6380 atm - 0 ° С, at 16500 atm - at -60 ° С, and at 20670 atm - at -76 ° С. In the last two cases, the so-called "hot ice" is formed.

В первой четверти прошлого века немецкий химик Г.Тамман и американский физик П.Бриджмен выявили шесть разновидностей льда, возникающих при различных давлениях, имеющих разную точку плавления, физическими свойствами которых и обуславливается аномальность при низких температурах и высоких давлениях.In the first quarter of the last century, the German chemist G. Tamman and the American physicist P. Bridgman identified six varieties of ice arising at different pressures with different melting points, the physical properties of which determine the anomalous nature at low temperatures and high pressures.

Лед I - обыкновенный лед с плотностью 0,9 г/см3, существующий при давлениях до 2200 атм, при образовании возрастает в объеме примерно на 11%, что в замкнутом пространстве приводит к возникновению избыточного давления, достигающего 2500 атм, плотность льда этой модификации меньше, чем у воды.Ice I - ordinary ice with a density of 0.9 g / cm 3 , existing at pressures of up to 2200 atm, when formed, increases in volume by about 11%, which in an enclosed space leads to the appearance of excess pressure reaching 2500 atm, the ice density of this modification less than water.

Лед II - образуется с уменьшением объема на 18 - 20%, тонет в воде, т.к. его плотность 1,2 г/см3, очень неустойчив, с увеличением давления легко переходит в модификацию III.Ice II - is formed with a decrease in volume of 18 - 20%, sinks in water, because its density is 1.2 g / cm 3 , it is very unstable, with an increase in pressure it easily goes into modification III.

Лед III - образуется при дальнейшем повышении давления из модификации II, тяжелее воды, его плотность 1,26 г/см3.Ice III - is formed with a further increase in pressure from modification II, heavier than water, its density is 1.26 g / cm 3 .

Таким образом, процесс охлаждения биологического органа происходит по схеме: ВОДА ЛЕД I=======ЛЕД II=======ЛЕД III.Thus, the cooling of a biological organ occurs according to the scheme: WATER ICE I ======= ICE II ======= ICE III.

Способ консервирования биологических органов осуществлялся следующим образом.A method of preserving biological organs was carried out as follows.

Биологический орган 1 (ткани, органы, системы органов, организмы) помещают в пластиковый пакет 2, который может быть выполнен из полиэтилена, заполненный перфузионным раствором. Предварительно кровеносные сосуды консервируемого органа заполняют аналогичным по составу перфузионным раствором. Контейнер 3 заполняют дистиллированной водой 4 на 80-85% его объема, затем в контейнер 3 помещают пластиковый пакет 2 с консервируемым биологическим органом 1, который фиксируют в центре верхней трети объема контейнера 3. После размещения в контейнере 3 консервируемого органа 1 контейнер 3 до 100% объема заполняют дистиллированной водой 4 и герметизируют. Для обеспечения качества консервации биологического органа необходимо, чтобы в перфузионном растворе не образовывались кристаллы льда, для этого в качестве хладоагента используют дистиллированную воду.The biological organ 1 (tissues, organs, organ systems, organisms) is placed in a plastic bag 2, which can be made of polyethylene, filled with a perfusion solution. Previously, the blood vessels of the preserved organ are filled with a similar perfusion solution. The container 3 is filled with distilled water 4 to 80-85% of its volume, then a plastic bag 2 with a preserved biological organ 1 is placed in the container 3, which is fixed in the center of the upper third of the volume of the container 3. After placement in the container 3 of the preserved organ 1, the container 3 to 100 % of the volume is filled with distilled water 4 and sealed. To ensure the quality of preservation of the biological organ, it is necessary that ice crystals do not form in the perfusion solution; for this, distilled water is used as a refrigerant.

Использование дистиллированной воды объясняется тем, что из-за отсутствия солей она замерзает раньше, чем перфузионный раствор, если использовать обычную воду, то за счет солей она замерзает позже, чем перфузионный раствор, в результате в нем будут образовываться кристаллы льда.The use of distilled water is explained by the fact that, due to the lack of salts, it freezes earlier than the perfusion solution, if ordinary water is used, then it freezes due to salts later than the perfusion solution, as a result, ice crystals will form in it.

Контейнер 3 изготавливают из материала с модулем Юнга не менее 216 ГПа, стенки которого имеют толщину, выдерживающую предел прочности 0,15-0,85 ГПа. Толщина стенки может быть ориентировочно определена по формуле δ=F/S, где δ - предел прочности металла; F - сила давления на стенку контейнера; S - толщина стенки контейнера. Контейнер может быть выполнен, например, из стали или титана или из их сплавов. В зависимости от материала и определяется толщина стенки контейнера. Контейнер с биологическим органом охлаждают до температуры в пределах -21 - -22°С в течение 1-1,5 часа со скоростью 0,3-0,5 град/мин и поддерживают в течение всего периода хранения биологического объекта. Консервация объекта происходит постепенно. При охлаждении воды в замкнутом объеме наблюдается последовательный переход воды из одного фазового состояния в другое и дальнейшая стабилизация многофазной системы при температуре -22°С и давлении 2200 атм. при массовой доле льда всех его трех модификаций (Лед-I; Лед-II; Лед-III) от 15 до 20% от общего объема воды. Так, при давлении 500 атм дистиллированная вода в закрытом объеме замерзает при температуре -4°С с образованием льда модификации Лед-1 (на фиг.1 обозначен позицией 5) с плотностью 0,9 г/см3, который располагается на поверхности воды, т.е. в верхней части контейнера.The container 3 is made of a material with a Young's modulus of at least 216 GPa, the walls of which have a thickness withstanding the tensile strength of 0.15-0.85 GPa. The wall thickness can be approximately determined by the formula δ = F / S, where δ is the tensile strength of the metal; F is the pressure force on the container wall; S is the wall thickness of the container. The container may be made, for example, of steel or titanium or of their alloys. Depending on the material, the wall thickness of the container is determined. The container with the biological organ is cooled to a temperature in the range of -21 - -22 ° C for 1-1.5 hours at a speed of 0.3-0.5 deg / min and maintained throughout the entire storage period of the biological object. Conservation of the facility occurs gradually. When water is cooled in a closed volume, a sequential transition of water from one phase state to another and further stabilization of the multiphase system at a temperature of -22 ° C and a pressure of 2200 atm are observed. with a mass fraction of ice of all its three modifications (Ice-I; Ice-II; Ice-III) from 15 to 20% of the total water volume. So, at a pressure of 500 atm, distilled water freezes in a closed volume at a temperature of -4 ° С with the formation of ice of the Ice-1 modification (indicated by 5 in Fig. 1) with a density of 0.9 g / cm 3 , which is located on the water surface, those. at the top of the container.

При дальнейшем повышении давления температура замерзания (плавления) воды падает по мере увеличения давления до значений в 2200 атм, при котором температура замерзания воды -22°С, в данном случае образуется лед модификации Льда-II (на фиг.2 позиция 6) с плотностью 1,2 г/см3, которая больше, чем у воды, в результате он образуется в донной части контейнера, т.к. тяжелее воды. В дальнейшем при увеличении давления плотность льда увеличивается, достигает 1,26 г/см3, и образуется лед модификации Лед-III (на фиг.3 позиция 7). Такой лед образуется только в донной части контейнера.With a further increase in pressure, the freezing (melting) temperature of water drops as pressure rises to values of 2200 atm, at which the freezing temperature of water is -22 ° С, in this case ice of ice modification II is formed (in figure 2, position 6) with a density 1.2 g / cm 3 , which is larger than that of water, as a result, it is formed in the bottom of the container, because heavier than water. Subsequently, with increasing pressure, the ice density increases, reaches 1.26 g / cm 3 , and ice of the Ice-III modification is formed (in figure 3, position 7). Such ice forms only in the bottom of the container.

Длительность хранения возможна от нескольких дней до нескольких месяцев. При проведении расконсервации объекта производят постепенное плавное снижение температуры контейнера до 0°С, затем вскрывают контейнер и извлекают пакет с сохраняемым образцом.Duration of storage is possible from several days to several months. When the object is re-mothballed, a gradual, gradual decrease in the temperature of the container to 0 ° C is performed, then the container is opened and a packet with a stored sample is removed.

При повышении температуры наблюдается обратный переход фазовых состояний воды, процесс размораживания происходит по схеме:With increasing temperature, a reverse transition of the phase states of water is observed, the defrosting process occurs according to the scheme:

ЛЕД III--------ЛЕД II----------ЛЕД I-----------ВОДА, при котором давление с 2200 атм падает до атмосферного давления.ICE III -------- ICE II ---------- ICE I ----------- WATER, at which the pressure drops from 2200 atm to atmospheric pressure.

Пример конкретного осуществления способа консервирования биологических органовAn example of a specific implementation of the method of preserving biological organs

Эксперименты по консервированию биологических органов проводились в исследовательской лаборатории Краснодарского технологического университета и научно-производственной лаборатории «УНИАП» (г.Слявянск на Кубани).The experiments on the conservation of biological organs were carried out in the research laboratory of the Krasnodar Technological University and the scientific and production laboratory "UNIAP" (Slyavyansk, Kuban).

В качестве контрольного и опытного образцов биологических органов были использованы почки и сердце кроликов. Контрольные образцы были обработаны перфузатом, охлаждены в два этапа постепенно, сначала до -6 - -8°С, затем выдерживали и далее опять охлаждали до -40 - -60°С и погружали в жидкий азот.As a control and experimental samples of biological organs, the kidneys and heart of rabbits were used. Control samples were perfused, cooled in two stages gradually, first to -6 - -8 ° С, then they were kept and then again cooled to -40 - -60 ° С and immersed in liquid nitrogen.

Опытные образцы почек и сердца животного поместили в контейнер, выполненный из стали со стенками толщиной 5 см. Загерметизированный контейнер помещали в холодильную камеру и охлаждали до -22°C со скоростью 0,3-0,5 град/мин. Длительность хранения составляла 1 месяц. Расконсервацию опытных образцов проводили постепенно, плавно повышали температуру контейнера до 0°С, затем вскрыли контейнер и извлекли пакет с сохраняемым образцом. Контрольные образцы извлекли из жидкого азота и также плавно повышали температуру до 0°С.Experimental samples of the kidneys and hearts of the animal were placed in a container made of steel with walls 5 cm thick. The sealed container was placed in a refrigerator and cooled to -22 ° C at a speed of 0.3-0.5 deg / min. The storage duration was 1 month. The re-preservation of the experimental samples was carried out gradually, the temperature of the container was gradually increased to 0 ° C, then the container was opened and the packet with the stored sample was removed. Control samples were removed from liquid nitrogen and the temperature was also gradually increased to 0 ° C.

В результате проведенных сравнительных исследований оказалось: в контрольном образце (почки) 45% ткани были повреждены за счет рекристаллизации ледяных кристаллов в процессе оттаивания, а в опытном образце целостность тканей составила 95%. Что касается сердца, то в контрольном образце ткани были повреждены на 37%, а в опытном образце сохранность составила 96,3%.As a result of the comparative studies, it turned out: in the control sample (kidney), 45% of the tissue was damaged due to recrystallization of ice crystals during thawing, and in the experimental sample, the integrity of the tissues was 95%. As for the heart, in the control sample the tissues were damaged by 37%, and in the experimental sample, the safety was 96.3%.

Claims (1)

Способ консервирования биологических органов, включающий сохранение в контейнере емкости с биологическим органом, снабженной перфузатом, отличающийся тем, что контейнер изготавливают из материала с модулем Юнга не менее 216 ГПа, стенки которого имеют толщину с пределом прочности 0,15-0,85 ГПа, при этом контейнер на 80-85% его объема заливают дистиллированной водой, помещают заполненную перфузатом и выполненную из полимерного материала, например полиэтилена, емкость с биологическим объектом в центре верхней трети объема контейнера, доливают дистиллированную воду до полного объема контейнера, герметизируют и охлаждают до температуры - 20 - -22°С в течение 1-1,5 ч со скоростью 0,3-0,5 град/мин. A method for preserving biological organs, including storing a container with a biological organ equipped with perfusion solution in a container, characterized in that the container is made of a material with a Young's modulus of at least 216 GPa, whose walls have a thickness with a tensile strength of 0.15-0.85 GPa, this container is filled with distilled water to 80-85% of its volume, placed filled with perfusate and made of a polymeric material, such as polyethylene, a container with a biological object in the center of the upper third of the container volume, add di Stilled water to the full volume of the container is sealed and cooled to a temperature of -20 - -22 ° C for 1-1.5 hours at a speed of 0.3-0.5 deg / min.
RU2007147180/15A 2007-12-18 2007-12-18 Bioorgans curing method RU2362299C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147180/15A RU2362299C1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 Bioorgans curing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147180/15A RU2362299C1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 Bioorgans curing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2362299C1 true RU2362299C1 (en) 2009-07-27

Family

ID=41048184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007147180/15A RU2362299C1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 Bioorgans curing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362299C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482674C1 (en) * 2011-11-28 2013-05-27 МБУЗ Городская клиническая больница №3 им. М.А. Подгорбунского (МБУЗ ГКБ №3) Method of liver preservation in transplantation
RU2506748C1 (en) * 2012-07-16 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук Device for freezing preserving of cell suspensions under pressure in inert gas atmosphere - portable cryobarocontainer
RU2646135C1 (en) * 2016-10-14 2018-03-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Method of storage of the piglet kidney for the production of monolayer of primary-tripsinated cells and using it in virusological studies
RU2650694C1 (en) * 2017-02-15 2018-04-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна" (ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России) Method of effective and safe cryopreservation of donor vascular grafts, ensuring the optimization of their further processing - radiation sterilization and decellularization
RU2831542C1 (en) * 2024-03-05 2024-12-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" High-value calf neonatal screening device
WO2025165261A1 (en) * 2024-01-30 2025-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "ИнПрес" Donor organ preservation method and donor organ preservation container

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU611087A1 (en) * 1977-01-11 1978-06-15 Институт Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Украинской Сср Device for preservation of biological tissues
EP0125847A2 (en) * 1983-05-11 1984-11-21 Reneau, Inc. Hyperbaric organ preservation apparatus and method for preserving living organs
EP0664080A1 (en) * 1994-01-25 1995-07-26 Kabushiki Kaisha Seitai Kagaku Kenkyusho Method for living-tissue preservation and perfusate
US6274303B1 (en) * 1996-11-07 2001-08-14 Brian G. Wowk Method for rapid cooling and warming of biological materials
WO2002030193A2 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Pike Laboratories, Inc. Machine perfusion solution for organ and biological tissue preservation
BRPI0413721A (en) * 2003-09-09 2006-10-17 Cryo Inovation Kft increased post-thaw survival of cryopreserved biological material by hydrostatic pressure stimulus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU611087A1 (en) * 1977-01-11 1978-06-15 Институт Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Украинской Сср Device for preservation of biological tissues
EP0125847A2 (en) * 1983-05-11 1984-11-21 Reneau, Inc. Hyperbaric organ preservation apparatus and method for preserving living organs
EP0664080A1 (en) * 1994-01-25 1995-07-26 Kabushiki Kaisha Seitai Kagaku Kenkyusho Method for living-tissue preservation and perfusate
US6274303B1 (en) * 1996-11-07 2001-08-14 Brian G. Wowk Method for rapid cooling and warming of biological materials
WO2002030193A2 (en) * 2000-10-13 2002-04-18 Pike Laboratories, Inc. Machine perfusion solution for organ and biological tissue preservation
BRPI0413721A (en) * 2003-09-09 2006-10-17 Cryo Inovation Kft increased post-thaw survival of cryopreserved biological material by hydrostatic pressure stimulus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482674C1 (en) * 2011-11-28 2013-05-27 МБУЗ Городская клиническая больница №3 им. М.А. Подгорбунского (МБУЗ ГКБ №3) Method of liver preservation in transplantation
RU2506748C1 (en) * 2012-07-16 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук Device for freezing preserving of cell suspensions under pressure in inert gas atmosphere - portable cryobarocontainer
RU2646135C1 (en) * 2016-10-14 2018-03-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр охраны здоровья животных" (ФГБУ "ВНИИЗЖ") Method of storage of the piglet kidney for the production of monolayer of primary-tripsinated cells and using it in virusological studies
RU2650694C1 (en) * 2017-02-15 2018-04-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна" (ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России) Method of effective and safe cryopreservation of donor vascular grafts, ensuring the optimization of their further processing - radiation sterilization and decellularization
RU2835169C1 (en) * 2024-01-30 2025-02-24 Общество с ограниченной ответственностью "ИнПрес" Donor organ preservation method and donor organ preservation container
WO2025165261A1 (en) * 2024-01-30 2025-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "ИнПрес" Donor organ preservation method and donor organ preservation container
RU2831542C1 (en) * 2024-03-05 2024-12-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" High-value calf neonatal screening device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7029839B2 (en) Methods and solutions for storing donor organs
US4688387A (en) Method for preservation and storage of viable biological materials at cryogenic temperatures
US20240397936A1 (en) High subzero cryopreservation
US7939316B2 (en) Systems and methods for cryopreservation of cells
US20030154729A1 (en) Cryogenic preservation of biological material by circulating a cooling fluid
US20100233670A1 (en) Frozen Viable Solid Organs and Method for Freezing Same
RU2362299C1 (en) Bioorgans curing method
US20070009880A1 (en) Methods And Solutions For Storing Donor Organs
AU2001268359A1 (en) High temperature cryogenic preservation of biologically active material
CN112638157B (en) Effective low-temperature preservation device for preventing direct contact between sample and extracellular ice
MX2007000787A (en) SUPPLY OF A LARGE CELL MASS IN A SYRINGE AND RELATED METHODS OF CELL CELL PRESERVATION.
Sharma et al. Biophysics of cryopreservation
US20240032531A1 (en) Method and apparatus for preservation of biological material
Andrianovna et al. Alternative methods of preparation of fish sperm to freeze at ultra-high values of cooling rate
Maffei et al. Freezing and freeze-drying: the future perspective of organ and cell preservation
US7011937B2 (en) Method and solutions for cryopreserving oocytes, especially fresh human oocytes
Nannou et al. Cryopreservation: Methods, equipment and critical concerns
Seki 4 Importance of cooling versus warming rates in vitrification techniques
WO2008061148A2 (en) Methods and compositions for cryopreserving oocytes
JP2019199450A (en) Treatment method of heart for transplantation
JPH0524420B2 (en)
Bernal et al. Culture media and solutions
Armitage Effects of reduced temperature on cells
Makoto et al. MRI, Magnetic Resonance Influenced, organ freezing method under magnetic field Collaboration: Super-Microsurgery∗ Food freezing technology
Gavish et al. Cryopreservation of a whole liver

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101219