保存生物材料的方法和设备技术

一种保存血液、血液组分、血小板、器官、心脏、肾脏、组织等生物材料的方法及设备，该方法和设备包含三个要素：在低温下呈凝胶状的保存液，高于７０个大气压的压力和低于摄氏１０度的保存温度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保存生物材料的方法和设备，更具体地说，涉及一种综合运用保存液、高压和低温三种手段来保存生物材料的方法和设备。全血和血液组份，包括白血球、红血球、血小板和血浆，从采集到使用一般都经过一段保存时间。皮肤和肾、心、肝等器官组织，从采集到使用一般也经过一段保存时间。目前保存这些生物材料的方法大致有冷冻和非冷冻两种。为防止冷冻温度对生物材料造成损害，需要使用防冻剂如DMSO(亚砜基二甲醛)和ThrombosolTM。但是这些防冻剂对细胞有毒性，一般会使得所保存的生物材料的大部分功能减退或完全失去功能。此外，经过这种方法保存的生物材料在投入使用前要进行长时间的清洗，如冲淋处理。即便如此往往仍然难以避免异物的残留。冷冻法保存红血球可达30天以上，但保存白血球最多只有12小时。用非冷冻法保存生物材料，保存时间非常有限。而且非冷冻方法常常需要辅以其它手段。例如血小板要加以机械搅拌以防止凝团，即使如此，保存时间也不会超过5天。因此，医疗实践迫切需要一种新方法来延长生物材料的保存时间。本专利技术的目的在于提供一种可用于保存生物材料的方法，这种方法可以克服现有保存方法存在的保存生物材料时间较短的缺点。本专利技术的另一目的在于提供一种可用于保存生物材料的设备，可以有效保存生物材料较长的时间。本专利技术的第一个目的的实现是由于下述三种手段的合并运用(1)在低温下变成凝胶状的保存液；(2)高于70个大气压的储存压力；(3)低于10摄氏度的储存温度。具体地说，所述保存液含有下述成分的一部或全部明胶、蔗糖、葡萄糖、氯化钠；本专利技术的第一个目的是这样实现的，构造一种保存血液、血液组分、血小板、器官、心脏、肾脏、组织等生物材料的方法，其特征在于三种手段的综合运用在降温时能变为凝胶状的保存液，高于70个大气压的保存压力和低于10摄氏度的保存温度，所述保存液除了含有水以外包含以下成分的一种或几种明胶、蔗糖、葡萄糖、氯化钠。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，所用保存液含有下列几种成分的一部或全部低于5．0％的明胶、低于5．0％的蔗糖、低于5．0％的葡萄糖、低于5．0％的氯化钠。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，所用保存液含有下列几种成分的一部或全部1．0％至3．0％的明胶、1．0％至2．0％的蔗糖、1．0％至3．0％的葡萄糖、0．2％至0．6％的氯化钠。按照本专利技术提供的保存血液、血液组分、血小板、器官、心脏、肾脏、组织等生物材料的方法，其特征在于三种手段的综合运用在降温时能变为凝胶状的保存液，70至1000个大气压的保存压力和负12至0摄氏度的保存温度，所述保存液除了含有水以外包含以下成分的一种或几种明胶、蔗糖、葡萄糖、氯化钠。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，所用保存液含有下列几种成分的一部或全部低于5．0％的明胶、低于5．0％的蔗糖、低于5．0％的葡萄糖、低于5．0％的氯化钠。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，所用保存液含有下列几种成分的一部或全部1．0％至3．0％的明胶、1．0％至2．0％的蔗糖、1．0％至3．0％的葡萄糖、0．2％至0．6％的氯化钠。按照本专利技术提供的一种保存血液、血液组分、血小板、器官、心脏、肾脏、组织等生物材料的方法，其特征在于三种手段的综合运用在15摄氏度以下能变为凝胶状的保存液，400至500个大气压的保存压力和负8至负7摄氏度的保存温度，所述保存液除了含有水以外包含以下成分的一种或几种明胶、蔗糖、葡萄糖、氯化钠。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，所用保存液含有下列几种成分的一部或全部低于5．0％的明胶、低于5．0％的蔗糖、低于5．0％的葡萄糖、低于5．0％的氯化钠。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，所用保存液含有下列几种成分的一部或全部1．0％至3．0％的明胶、1．0％至2．0％的蔗糖、1．0％至3．0％的葡萄糖、0．2％至0．6％的氯化钠。本专利技术的另一目的是这样实现的，构造一种保存生物材料的设备，包括一个带侧壁的开口容器，其侧壁的内表面与端面通过一个园弧状过渡曲面相连，端面上开有密封槽，槽内装有软密封圈；一个与上述容器相配合的端盖，其底面带一突出部和密封构造，突出部侧面与底面通过一个园弧状过渡曲面相连；容器被端盖盖上时，端盖突出部正好塞入容器口，而密封构造正好塞入容器侧壁端面的密封槽，并压紧密封圈，形成密封；此时，端盖突出部侧面与容器侧壁内表面平行，其间形成第一间隙；端盖下表面与容器侧壁端面平行，其间形成第二间隙。在本专利技术提供的生物材料保存设备中，第一间隙或第二间隙的宽度小于2．0毫米，或两者宽度均小于2．0毫米。在本专利技术提供的生物材料保存设备中，容器和端盖能承受70到1000个大气压的压力。在本专利技术提供的生物材料的保存设备中，包含一个保持器，可使端盖和容器方便、快捷、准确地配合。在本专利技术提供的生物材料的保存设备中，包含一个放空阀，它与容器内腔相连，起保障内腔压力不超过设定值上限的作用。在本专利技术提供的生物材料的保存设备中，包含一个与容器内腔相通的压力传感器。在本专利技术提供的生物材料的保存设备中，包含一个与容器内腔相通的温度传感器。在本专利技术提供的生物材料的保存方法中，包含一个位于容器内部的悬挂装置如钩、网、台、架，它能悬挂被保存的生物材料，使它们不和容器壁及端盖发生接触。按照本专利技术提供的保存生物材料的方法，本专利技术提供的生物材料保存设备；其处理步骤为用能变为凝胶状的保存液对生物材料加以处理；将生物材料和保存液封入储存袋；将储存袋放入容器；将压力传递液注满容器；给容器盖上端盖；冷却容器，逐渐达到高于70个大气压的压力和低于10摄氏度的温度；在此过程中，压力传递液沿第一和第二间隙结冰形成密封，而受冷膨胀的压力传递液产生高压。实施本专利技术提供的生物材料保存方法和设备，可以有效延长生物材料的保存时间，具有极大的经济意义和社会意义。附图和实例可进一步说明本专利技术的方法和设备。附图中附图说明图1是生化反应速率(以lnK表示)与温度的关系曲线。图2是血浆和浓度为2．5％的NaCl溶液的相变曲线。图3是另一组相变曲线图。图4是本专利技术所提出的生物材料保存设备的剖面图。图5是本专利技术所述容器的侧视(半剖面)和俯视图。图6是本专利技术所述端盖的侧视(半剖面)图。图7是端盖保持器的示意图。一．导言保存具有活性的生物材料，温度是必须考虑的最重要因素之一。细胞内部的温度下降得过低时，将会发生一系列不可逆转的生化和结构改变。在活细胞内部可能同时发生几百种生化反应。反应速率取决于若干因素，包括压力、温度、环境黏度、pH值、反应分子浓度等。一个代谢过程通常包含一系列中间过程，反应物要经过一系列中间产物阶段，才能变为最终产物。每一个中间过程又由不同的酶参与催化。在正常稳定状态下，单位时间内被转化的反应物的量等于同一时间内生成产物的量，而中间产物的量及浓度保持不变。因此，每一种中间产物的生成率(等于其前一阶段中间产物的转化率)和转化率(等于其后一阶段中间产物的生成率)应该相等，如此环环相扣。转化率和生成率都是反应速率。一般说来，它与反应物浓度成正比，比例系数是相应的化学反应速率常数。对温度的依赖性由化学反应速率常数K决定其中A在某一温度范围内是常系数；E表示1摩尔反应物质进行化学反应时的反应能量；R是普适气体常数；T为绝对温度。对多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保存血液、血液组分、血小板、器官、心脏、肾脏、组织等生物材料的方法，其特征在于三种手段的综合运用：在降温时能变为凝胶状的保存液，高于７０个大气压的保存压力和低于１０摄氏度的保存温度，所述保存液除了含有水以外包含以下成分的一种或几种：明胶、蔗糖、葡萄糖、氯化钠。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉基米尔列昂尼多维奇谢列布连尼科夫，
申请(专利权)人：陈蓁，弗拉基米尔列昂尼多维奇谢列布连尼科夫，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]