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JP2024110138A - Cryopreservation Equipment - Google Patents

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JP2024110138A
JP2024110138A JP2023014535A JP2023014535A JP2024110138A JP 2024110138 A JP2024110138 A JP 2024110138A JP 2023014535 A JP2023014535 A JP 2023014535A JP 2023014535 A JP2023014535 A JP 2023014535A JP 2024110138 A JP2024110138 A JP 2024110138A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cryopreservation
dry gas
work space
gas supply
dew point
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023014535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
卓 渡辺
Taku Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sanso Holdings Corp
Original Assignee
Nippon Sanso Holdings Corp
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 Nippon Sanso Holdings Corp filed Critical Nippon Sanso Holdings Corp
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Abstract

To provide a cryopreservation device that is capable of suppressing attachment of frost onto a housing tool and a cryopreservation container of a sample by a simple device configuration when carrying in/out the sample from the cryopreservation container.SOLUTION: A cryopreservation device 1 comprises: a housing part 2A housing a cryopreservation container 3; a carrying in/out work space part 2B which is positioned above the housing part 2A and provided in communication with an opening 3A of the cryopreservation container 3; a dry gas supply part 4 which supplies dry gas reducing a dew point of the carrying in/out work space part 2B into the carrying in/out work space part 2B; a dry gas supply path L1 which is positioned between the dry gas supply part 4 and the carrying in/out work space part 2B; and an on-off valve 6 which is positioned in the dry gas supply path L1 and adjusts a supply amount dry gas into the carrying in/out work space part 2B, where the carrying the in/out work space part 2B is filled with dry gas to be positive pressure, and a carrying in/out work of the sample is performed between the cryopreservation container 3 and the carrying in/out work space part 2B.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、凍結保存装置に関する。 The present invention relates to a cryopreservation device.

新薬の開発や医療の基礎研究に用いる実験動物の精子、受精卵、細胞などの生体試料を簡便に保存する方法として凍結保存方法が一般的に用いられている。特に、液化窒素を使用した凍結保存方法は最も長期間安定して保存できるとされ広く用いられている。 Cryopreservation is commonly used as a simple method for preserving biological samples such as sperm, fertilized eggs, and cells from laboratory animals used in the development of new drugs and basic medical research. In particular, the cryopreservation method using liquid nitrogen is widely used as it is considered to be the most stable method for preserving samples for the longest period of time.

この凍結保存方法では、生体試料はアンプルに収納され、アンプルはアンプル収納具に収納された状態で、凍結保存容器内で凍結保存される。前記凍結保存容器からアンプルを入出庫する際、アンプルおよびアンプル収納具が大気に触れることになり、アンプルおよびアンプル収納具、凍結保存容器などに大気中の水分が霜として付着する。 In this cryopreservation method, the biological sample is stored in an ampoule, which is then stored frozen in a cryopreservation container while still in an ampoule storage device. When the ampoule is taken in or out of the cryopreservation container, the ampoule and ampoule storage device come into contact with the air, and moisture from the air adheres to the ampoule, ampoule storage device, cryopreservation container, etc. as frost.

したがって、従来の凍結保存装置(「グローブボックス」ともいう)では、アンプルやアンプル収納具(以下、「アンプル等」ともいう)に付着した霜が入出庫の度に凍結保存容器内に霜や氷粒として蓄積されるため、これらを取り除く場合は、定期的に凍結保存容器内のアンプルなど保存試料を移設した後、該容器内の液体窒素を除去し、容器内を乾燥させる、所謂メンテナンスを行う必要があった。 Therefore, in conventional cryopreservation devices (also called "glove boxes"), frost that adheres to ampoules and ampoule storage devices (hereinafter also called "ampoules, etc.") accumulates as frost and ice particles inside the cryopreservation container every time the device is loaded or unloaded. To remove this, it is necessary to periodically transfer the ampoules or other preserved samples from the cryopreservation container, then remove the liquid nitrogen from the container and dry the inside of the container, which is known as maintenance.

そこで、特許文献1には、アンプル等への着霜及び着氷を防止するグローブボックスの構成が開示されている。前記グローブボックスは、凍結保存容器を収納した収納部と、前記収納部の上部に連通して設けられた入出庫作業空間部とを備え、入出庫作業空間部が乾燥ガスで充満されて陽圧とされている。 Patent Document 1 discloses a glove box configuration that prevents frost and ice from forming on ampoules, etc. The glove box includes a storage section that stores cryopreservation containers, and an entry/exit work space section that is connected to the top of the storage section, and the entry/exit work space section is filled with dry gas to create a positive pressure.

特開2009-190163号公報JP 2009-190163 A

しかしながら、特許文献1に開示された凍結保存装置では、入出庫作業空間部に乾燥ガスを充満させる際に、液化ガス供給源から入出庫作業空間部への液化ガスの導入経路に液化ガスを気化させる蒸発器(気化器)を設ける必要があった。 However, in the cryopreservation device disclosed in Patent Document 1, when filling the loading/unloading work space with dry gas, it was necessary to provide an evaporator (vaporizer) that vaporizes the liquefied gas in the introduction path of the liquefied gas from the liquefied gas supply source to the loading/unloading work space.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、試料を凍結保存容器から入出庫する際に、簡便な装置構成によって、試料の収納具、及び凍結保存容器に霜が付着することを抑制することが可能な凍結保存装置を提供することを課題とする。 The present invention has been proposed in light of the above-mentioned conventional circumstances, and aims to provide a cryopreservation device that, with a simple device configuration, can prevent frost from forming on the sample storage device and the cryopreservation container when samples are inserted into and removed from the cryopreservation container.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供する。
[1] 凍結保存容器を収納する収納部と、
前記収納部の上方に位置し、前記凍結保存容器の開口部と連通して設けられた入出庫作業空間部と、
前記入出庫作業空間部内に、前記入出庫作業空間部の露点を下げる乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、
前記乾燥ガス供給部と前記入出庫作業空間部との間に位置する乾燥ガス供給経路と、
前記乾燥ガス供給経路に位置し、前記入出庫作業空間部への乾燥ガスの供給量を調整する、開閉弁と、備え、
前記入出庫作業空間部は乾燥ガスが充満して陽圧とされ、
前記凍結保存容器と前記入出庫作業空間部との間で、試料の入出庫作業を行う、凍結保存装置。
[2] 前記入出庫作業空間部内の露点を計測する露点計をさらに備える、[1]に記載の凍結保存装置。
[3] 前記開閉弁の開度を制御する制御装置をさらに備える、[1]又は[2]に記載の凍結保存装置。
[4] 前記乾燥ガス供給経路に位置し、乾燥ガスを一時的に貯留するバッファタンクをさらに備える、[1]乃至[3]のいずれかに記載の凍結保存装置。
[5] 前記乾燥ガス供給部が、予備凍結装置である、[1]乃至[4]のいずれかに記載の凍結保存装置。
[6] 前記予備凍結装置は、凍結保存用ボックスを収納する凍結保存用ラックを備え、
前記凍結保存用ラックを収容する収容空間を有して、前記凍結保存用ボックスに収納された試料を予備凍結させる、[5]に記載の凍結保存装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
[1] A storage unit for storing a cryopreservation container;
An entry/exit work space section located above the storage section and communicating with an opening of the cryopreservation container;
A dry gas supply unit that supplies a dry gas into the loading/unloading work space section to lower a dew point of the loading/unloading work space section;
A dry gas supply path located between the dry gas supply unit and the loading/unloading work space unit;
An on-off valve is provided in the dry gas supply path to adjust the amount of dry gas supplied to the loading/unloading work space section;
The loading/unloading work space is filled with dry gas and is under positive pressure,
A cryopreservation device that performs sample loading and unloading operations between the cryopreservation container and the loading and unloading work space section.
[2] The freezing storage device according to [1], further comprising a dew point meter for measuring a dew point within the loading/unloading work space section.
[3] The cryopreservation apparatus according to [1] or [2], further comprising a control device for controlling the opening degree of the on-off valve.
[4] The cryopreservation device according to any one of [1] to [3], further comprising a buffer tank located in the dry gas supply path and configured to temporarily store the dry gas.
[5] The cryopreservation device according to any one of [1] to [4], wherein the dry gas supply unit is a preliminary freezing device.
[6] The pre-freezing device includes a freezing storage rack for storing freezing storage boxes,
The cryopreservation device according to [5], which has a storage space for storing the cryopreservation rack and pre-freezes samples stored in the cryopreservation box.

以上のように、本発明によれば、試料を凍結保存容器から入出庫する際に、簡便な装置構成によって、試料の収納具、及び凍結保存容器に霜が付着することを抑制することが可能な凍結保存装置を提供できる。 As described above, the present invention provides a cryopreservation device that can prevent frost from forming on the sample storage device and the cryopreservation container when samples are inserted into or removed from the cryopreservation container, using a simple device configuration.

本発明の一実施形態に係る凍結保存装置の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a cryopreservation apparatus according to one embodiment of the present invention. 本実施形態の凍結保存装置に適用可能な予備凍結装置の構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of a preliminary freezing device applicable to the cryopreservation apparatus of the present embodiment. 本実施形態の凍結保存装置に適用可能な予備凍結装置の構成を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing the configuration of a preliminary freezing device applicable to the cryopreservation apparatus of the present embodiment. 予備凍結装置に用いる凍結保存用ラックの構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of a cryopreservation rack used in the preliminary freezing device. 予備凍結装置に用いる凍結保存用ラックの構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of a cryopreservation rack used in the preliminary freezing device. 予備凍結装置に用いる凍結保存用ボックス及び凍結保存用容器の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a cryopreservation box and a cryopreservation container used in the preliminary freezing device. 本実施形態の凍結保存装置を構成する制御装置に関するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control device constituting the cryopreservation apparatus of the present embodiment. 本実施形態の凍結保存装置の乾燥ガス供給の制御タイムチャートである。4 is a control time chart for dry gas supply in the cryopreservation device of the present embodiment. 本発明の他の実施形態に係る凍結保存装置の構成を示す系統図である。FIG. 13 is a system diagram showing the configuration of a cryopreservation apparatus according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る凍結保存装置の構成を示す系統図である。FIG. 13 is a system diagram showing the configuration of a cryopreservation apparatus according to another embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, the materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited to them, and can be implemented with appropriate modifications within the scope that does not change the gist of the present invention.

<凍結保存装置>
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図1に示す凍結保存装置1の構成について説明する。なお、図1は、本実施形態の凍結保存装置1の構成を示す系統図である。
<Freezing storage device>
First, as one embodiment of the present invention, a configuration of a cryopreservation device 1 shown in Fig. 1 will be described. Fig. 1 is a system diagram showing the configuration of the cryopreservation device 1 of this embodiment.

本実施形態の凍結保存装置1は、図1に示すように、装置本体2、乾燥ガス供給部4、流量調整弁(開閉弁)6、及び経路(乾燥ガス供給経路)L1を備えて概略構成されている。凍結保存装置1は、さらに、液化ガス供給源5、排気弁7、露点計8、制御装置9、及び経路L2~L3を備えることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the cryopreservation device 1 of this embodiment is generally configured to include a device main body 2, a dry gas supply unit 4, a flow control valve (on-off valve) 6, and a path (dry gas supply path) L1. It is preferable that the cryopreservation device 1 further includes a liquefied gas supply source 5, an exhaust valve 7, a dew point meter 8, a control device 9, and paths L2 to L3.

(装置本体)
装置本体2は、その外形寸法がおよそ、高さ2000mm、幅1000mm、奥行1000mmの直方体状のボックスである。装置本体2は、高さ方向の中央に位置する仕切り板によって上下方向に二分されており、下部に位置する収納部2Aと、上部に位置する入出庫作業空間部(以下、単に「作業空間部」ともいう)2Bとから構成されている。収納部2Aと作業空間部2Bの大きさと形状は、それぞれ1辺がおよそ1000mmの立方体状となっている。
(Device body)
The device body 2 is a rectangular box with external dimensions of approximately 2000 mm in height, 1000 mm in width, and 1000 mm in depth. The device body 2 is divided vertically into two parts by a partition plate located in the center of the height direction, and is composed of a storage section 2A located at the bottom and a loading/unloading work space section (hereinafter also simply referred to as the "work space section") 2B located at the top. The size and shape of the storage section 2A and the work space section 2B are each a cube with one side of approximately 1000 mm.

収納部2Aには、凍結保存容器3が収納されるようになっている。また、収納部2Aの上面を構成する上記仕切り板には、その中心に円形の貫通孔が形成され、作業空間部2Bからこの貫通孔を介して収納部2A内の凍結保存容器3の開口部3Aが望めるように構成されている。 The storage section 2A is configured to store a cryopreservation container 3. The partition plate that constitutes the upper surface of the storage section 2A has a circular through hole formed in its center, and the opening 3A of the cryopreservation container 3 in the storage section 2A can be seen through this through hole from the working space section 2B.

収納部2Aに収納された凍結保存容器3の開口部3Aは、当該開口部3Aが作業空間部2Bに面して、作業空間部2Bと連通している。これにより、凍結保存容器3と作業空間部2Bとの間で、凍結保存の対象となる生体試料などの試料の入出庫作業を行うことができる。 The opening 3A of the cryopreservation container 3 stored in the storage section 2A faces the working space section 2B and communicates with the working space section 2B. This allows the loading and unloading of samples, such as biological samples, to be frozen, between the cryopreservation container 3 and the working space section 2B.

凍結保存容器3の開口部3Aは、図示略のキャップで開閉可能に閉じられるようになっている。キャップとしては、開口部3Aとほぼ同様の形状であって、断熱性能の高い材質であることが好ましい。 The opening 3A of the cryopreservation container 3 is closed by a cap (not shown) that can be opened and closed. The cap is preferably of substantially the same shape as the opening 3A and made of a material with high thermal insulation properties.

作業空間部2Bは、収納部2Aの上方に位置し、凍結保存容器3の開口部3Aと連通して設けられている。作業空間部2Bは、凍結保存容器3との間で試料の入出庫作業を行う空間であるため、作業空間部2B内での作業が外部から視認できるように構成されることが好ましい。作業空間部2Bとしては、例えば、正面と両側面を透明なアクリル樹脂板で覆うなどの構成とすることができる。また、作業空間部2Bの周囲を覆うアクリル樹脂板を2重として断熱性を持たせ、アクリル樹脂板の外面での結露、着霜を防止する構成としてもよい。 The working space 2B is located above the storage section 2A and is provided in communication with the opening 3A of the cryopreservation container 3. Since the working space 2B is a space where the loading and unloading of samples is performed between the cryopreservation container 3 and the working space 2B, it is preferable that the working in the working space 2B is configured so that it can be seen from the outside. The working space 2B can be configured, for example, so that the front and both sides are covered with transparent acrylic resin plates. In addition, the acrylic resin plates covering the periphery of the working space 2B can be doubled to provide insulation and prevent condensation and frost on the outer surface of the acrylic resin plates.

作業空間部2Bには、図示略の排気口が設けられており、作業空間部2B内にある乾燥ガスが必要に応じて排気口から排気される。排気口にはフィルタおよび逆流防止機構が設けけることが好ましい。これにより、作業空間部2B内から作業空間部2B外へは流れるが、作業空間部2B外から該作業空間部2B内へは流れることはないため、作業空間部2B内が乾燥ガスで常時充満された状態となる。 The work space 2B is provided with an exhaust port (not shown), and the dry gas in the work space 2B is exhausted from the exhaust port as necessary. It is preferable to provide the exhaust port with a filter and a backflow prevention mechanism. This allows dry gas to flow from inside the work space 2B to outside the work space 2B, but does not allow dry gas to flow from outside the work space 2B into the work space 2B, so that the work space 2B is constantly filled with dry gas.

作業空間部2B内には、露点センサ8aが取り付けられている。この露点センサ8aは、作業空間部2B内の雰囲気ガス中の水分量を計測するもので、露点センサ8aからの信号が露点計8に送られ、この露点計8において、計測された水分量に基づいて作業空間部2B内の露点が算出されるようになっている。 A dew point sensor 8a is installed in the work space 2B. This dew point sensor 8a measures the amount of moisture in the atmospheric gas in the work space 2B. A signal from the dew point sensor 8a is sent to the dew point meter 8, which calculates the dew point in the work space 2B based on the measured amount of moisture.

装置本体2及び凍結保存容器3の構成は、一例であり、これに限定されない。装置本体2及び凍結保存容器3としては、従来から公知の凍結保存装置及び凍結保存容器を適用してもよい。例えば、特開2009-190163号公報に開示されたグローブボックス、及び凍結保存容器や、特許第6368032号公報に開示された凍結保存装置及び凍結保存容器などが挙げられる。 The configurations of the device body 2 and the cryopreservation container 3 are merely examples and are not limited thereto. Conventionally known cryopreservation devices and cryopreservation containers may be used as the device body 2 and the cryopreservation container 3. Examples include the glove box and cryopreservation container disclosed in Japanese Patent Publication No. 2009-190163 and the cryopreservation device and cryopreservation container disclosed in Japanese Patent Publication No. 6368032.

また、凍結保存容器3と作業空間部2Bとの間で、入出庫作業を行う際の試料の収納具は、特に限定されるものではなく、従来から公知の形態を適用してもよい。例えば、試料の収納具としては、特開2009-190163号公報に開示されたアンプル、及びアンプル収納具や、特許第6368032号公報に開示されたバイアル、ボックス及びケースなどが挙げられる。 The container for storing samples when loading and unloading between the cryopreservation container 3 and the working space 2B is not particularly limited, and any conventionally known container may be used. For example, the container for storing samples may be an ampoule and an ampoule container disclosed in JP 2009-190163 A, or a vial, box, and case disclosed in JP Patent No. 6368032 A.

乾燥ガス供給部4は、作業空間部2B内に、作業空間部2Bの露点を下げる乾燥ガスを供給する。なお、乾燥ガスとは、作業空間部2Bの環境で霜が発生しないガスであり、例えば、露点が-50℃以下のガスをいう。 The dry gas supply unit 4 supplies dry gas into the working space 2B to lower the dew point of the working space 2B. Note that dry gas is a gas that does not cause frost in the environment of the working space 2B, for example, a gas with a dew point of -50°C or lower.

乾燥ガス供給部4には、経路L3を介して液化ガス供給源5が接続されており、液化ガス供給源5から供給される液化ガスを用いて乾燥ガスを導出する。なお、液化ガスは、試料と接触しても影響のない成分であれば、特に限定されない。液化ガスとしては、例えば、液体窒素、液体酸素、液化炭酸ガスなどが挙げられる。これらの中でも、安全性及びコストの観点から、液体窒素を用いることが好ましい。 The dry gas supply unit 4 is connected to a liquefied gas supply source 5 via a path L3, and dry gas is derived using liquefied gas supplied from the liquefied gas supply source 5. The liquefied gas is not particularly limited as long as it is a component that has no effect when it comes into contact with the sample. Examples of liquefied gas include liquid nitrogen, liquid oxygen, and liquefied carbon dioxide. Among these, it is preferable to use liquid nitrogen from the standpoint of safety and cost.

乾燥ガス供給部4は、液化ガス供給源5から供給される液化ガスを用いて乾燥ガスを導出する装置、機関であれば、特に限定されない。このような乾燥ガス供給部4としては、凍結保存する前の試料をあらかじめ凍結状態とする予備凍結装置、化学分野やバイオ関連分野で用いられる凍結粉砕装置、食品加工での急速凍結装置、金属加工の熱処理分野で用いられるサブゼロ処理や冷やしばめなどの冷却装置などが挙げられる。これらの中でも、装置本体2と近接して使用される場合が多いため、予備凍結装置を用いることが好ましい。 The dry gas supply unit 4 is not particularly limited as long as it is a device or machine that uses liquefied gas supplied from the liquefied gas supply source 5 to produce dry gas. Examples of such dry gas supply units 4 include a preliminary freezing device that freezes samples before they are cryopreserved, a freeze-crushing device used in the chemical and bio-related fields, a quick-freezing device in food processing, and a cooling device such as a sub-zero treatment or cold fitting used in the heat treatment field of metal processing. Among these, a preliminary freezing device is preferably used since it is often used in close proximity to the device main body 2.

(予備凍結装置)
ここで、本実施形態の凍結保存装置1を構成する乾燥ガス供給部4として適用可能な予備凍結装置100の構成について説明する。
なお、図2は、予備凍結装置100の構成を示す正面図である。図3は、予備凍結装置100の構成を示す上面図である。
(Back-up freezing device)
Here, the configuration of the preliminary freezing device 100 applicable as the dry gas supply unit 4 constituting the cryopreservation device 1 of this embodiment will be described.
2 is a front view showing the configuration of the preliminary freezing device 100. FIG.

予備凍結装置100は、図2及び図3に示すように、複数(本実施形態では3つ)の凍結保存用ラック201を収容する方形状の収容空間Kを有して、温度調節計により設定された温度制御プログラムに従い、液体窒素からなる冷媒の噴出量を調節することによって、凍結保存用ラック201を収容する収容空間Kの温度を適切に冷却制御するプログラムフリーザである。 As shown in Figures 2 and 3, the preliminary freezing device 100 has a rectangular storage space K that stores multiple (three in this embodiment) cryopreservation racks 201, and is a programmable freezer that appropriately cools and controls the temperature of the storage space K that stores the cryopreservation racks 201 by adjusting the amount of liquid nitrogen refrigerant sprayed in accordance with a temperature control program set by a temperature regulator.

具体的に、この予備凍結装置100は、収容空間Kに冷媒となる液体窒素を供給する供給口101と、供給口101を介して供給された液体窒素を噴出する噴出口102と、噴出口102から噴射された液体窒素を拡散させるファン103と、収容空間Kにおいて気相状態となった液体窒素を排気する排気口104と、収容空間Kに臨む上部開口部を開閉する蓋体105と、各部の制御を行う制御部106とを備えている。 Specifically, this pre-freezing device 100 is equipped with a supply port 101 that supplies liquid nitrogen as a refrigerant to the storage space K, a spray outlet 102 that sprays the liquid nitrogen supplied through the supply port 101, a fan 103 that diffuses the liquid nitrogen sprayed from the spray outlet 102, an exhaust port 104 that exhausts the liquid nitrogen that has become a gas phase in the storage space K, a lid 105 that opens and closes the upper opening facing the storage space K, and a control unit 106 that controls each part.

予備凍結装置100では、収容空間Kに配置される凍結保存用ラック201の背面側の中央部にファン103が配置されている。噴出口102は、このファン103の近傍に位置して、ファン103に向けて液体窒素を噴出する。排気口104は、収容空間Kの側方に配置されている。 In the preliminary freezing device 100, a fan 103 is disposed in the center of the rear side of the cryopreservation rack 201 placed in the storage space K. The outlet 102 is located near the fan 103 and ejects liquid nitrogen toward the fan 103. The exhaust outlet 104 is disposed to the side of the storage space K.

ここで、予備凍結装置100では、供給口101が経路L3と接続されており、液化ガス供給源5から経路L3を介して冷媒となる液体窒素が供給口101から収容空間Kに供給される。
さらに、予備凍結装置100では、排気口104が経路L1と接続されており、収容空間Kにおいて気相状態となった液体窒素が、乾燥ガスとして排気口104から経路L1に導出される。
Here, in the preliminary freezing device 100, the supply port 101 is connected to the path L3, and liquid nitrogen, which serves as a refrigerant, is supplied from the liquefied gas supply source 5 to the accommodation space K from the supply port 101 via the path L3.
Furthermore, in the preliminary freezing device 100, the exhaust port 104 is connected to the path L1, and the liquid nitrogen that has become a gas phase in the storage space K is discharged as a dry gas from the exhaust port 104 to the path L1.

(凍結保存用ラック)
次に、上記凍結保存用ラック201の具体的な構成について、図4及び図5を参照しながら説明する。
(Freezing storage rack)
Next, a specific configuration of the cryopreservation rack 201 will be described with reference to FIGS.

なお、図4は、凍結保存用ラック201の構成を示す正面図である。図5は、凍結保存用ラック201の構成を示す側面図である。 Note that FIG. 4 is a front view showing the configuration of the cryopreservation rack 201. FIG. 5 is a side view showing the configuration of the cryopreservation rack 201.

凍結保存用ラック201は、図4及び図5に示すように、ラック部202が上下方向に複数段(本実施形態では7段)に亘って設けられたラック本体203を備えている。 As shown in Figures 4 and 5, the cryopreservation rack 201 has a rack body 203 in which rack sections 202 are arranged in multiple levels (seven levels in this embodiment) in the vertical direction.

ラック本体203は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属や、耐低温性に優れたステンレス鋼などの金属などからなり、ラック部202の各々の底面を構成する複数(本実施形態では7つ)の底板204と、その最上段に位置するラック部の上面を構成する天板205と、その側面を構成する4つの支柱206a,206bとを有している。 The rack body 203 is made of a metal with excellent thermal conductivity, such as aluminum, or a metal with excellent low-temperature resistance, such as stainless steel, and has multiple (seven in this embodiment) bottom plates 204 that form the bottom surface of each rack section 202, a top plate 205 that forms the top surface of the rack section located at the topmost level, and four supports 206a, 206b that form the side surfaces.

ラック本体203は、これら複数の底板204、天板205及び4つの支柱206a,206bをネジ止めや溶接等(本実施形態ではネジ止め)により接合することによって、全体として上下方向に延びる略直方体形状を有している。 The rack body 203 has an approximately rectangular parallelepiped shape that extends vertically as a whole, by joining the multiple bottom plates 204, top plate 205, and four support columns 206a, 206b by screws, welding, etc. (in this embodiment, screws).

4つの支柱206a,206bは、複数の底板204及び天板205の四隅を支持している。また、4つの支柱206a,206bのうち、ラック本体203の正面側に位置する2つの支柱206aは、断面略I字状を為す長尺の板材により構成され、ラック本体203の側面側に取り付けられている。一方、ラック本体203の背面側に位置する2つの支柱206bは、断面略L字状を為す長尺の板材により構成され、ラック本体203の背面側及び側面側に取り付けられている。 The four pillars 206a, 206b support the four corners of the multiple bottom plates 204 and top plates 205. Of the four pillars 206a, 206b, the two pillars 206a located on the front side of the rack body 203 are made of long plate material with a roughly I-shaped cross section and are attached to the side of the rack body 203. On the other hand, the two pillars 206b located on the rear side of the rack body 203 are made of long plate material with a roughly L-shaped cross section and are attached to the rear and side of the rack body 203.

これにより、凍結保存用ラック201では、後述するラック部202の各々に対して収納される凍結保存用ボックス300をラック本体203の正面側から前後方向にスライド自在に出入することが可能となっている。 As a result, in the cryopreservation rack 201, the cryopreservation boxes 300 stored in each of the rack sections 202 described below can be freely slid in and out in the front and rear directions from the front side of the rack body 203.

さらに、天板205の両側には、一対の取手部207が回動自在に取り付けられている。 Furthermore, a pair of handles 207 are attached to both sides of the top plate 205 so as to be freely rotatable.

(凍結保存用ボックス及び凍結保存用容器)
次に、本発明の一実施形態として、例えば図6に示す凍結保存用ボックス300及び凍結保存用容器400の構成について説明する。
なお、図6は、凍結保存用ボックス300及び凍結保存用容器400の構成を示す斜視図である。
(Freezing storage boxes and freezing storage containers)
Next, as an embodiment of the present invention, the configuration of a cryopreservation box 300 and a cryopreservation container 400 shown in FIG. 6 will be described.
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the cryopreservation box 300 and the cryopreservation container 400.

凍結保存用ボックス300は、図6に示すように、例えば樹脂製又は金属製の箱体からなり、上部が開口した方形状を為すと共に、その内側に収納される凍結保存用容器400毎に、升目状に区画された複数(本実施形態では5×5の25個)の保存空間kを有している。 As shown in FIG. 6, the cryopreservation box 300 is made of, for example, a resin or metal box, has a rectangular shape with an open top, and has multiple storage spaces k (25 in this embodiment, 5 x 5) divided into a grid for each cryopreservation container 400 stored inside.

凍結保存用容器400は、バイアルと呼ばれる有底円筒状のキャップ付き容器であり、その内側に試料を培地と共に充填した後、凍結保存用ボックス300の保存空間kに収納される。なお、凍結保存用容器400については、上述したバイアルに限らず、試料を保存可能なものであればよい。 The cryopreservation container 400 is a cylindrical, capped container with a bottom called a vial, and after the sample is filled inside together with the culture medium, it is stored in the storage space k of the cryopreservation box 300. Note that the cryopreservation container 400 is not limited to the above-mentioned vial, and may be anything capable of storing samples.

本実施形態の凍結保存装置1によれば、乾燥ガス供給部4として予備凍結装置100を用いるため、プログラムフリーザなどの予備凍結装置100から排気される窒素ガスを乾燥ガスとして有効利用することができる。そして、予備凍結装置100から導出される乾燥ガスを装置本体2の作業空間部2B内に供給することで当該作業空間部2B内の露点を下げることが可能となる。 According to the cryopreservation device 1 of this embodiment, the preliminary freezing device 100 is used as the dry gas supply unit 4, so the nitrogen gas exhausted from the preliminary freezing device 100, such as a programmable freezer, can be effectively used as dry gas. In addition, by supplying the dry gas discharged from the preliminary freezing device 100 into the working space 2B of the device body 2, it is possible to lower the dew point in the working space 2B.

経路(乾燥ガス供給経路)L1は、図1に示すように、乾燥ガス供給部4と作業空間部2Bとの間に位置する。経路L1の一端は、乾燥ガス供給部4(予備凍結装置100の排気口104)と接続されており、その多端は作業空間部2B内に開口している。 As shown in FIG. 1, the path (dry gas supply path) L1 is located between the dry gas supply unit 4 and the working space 2B. One end of the path L1 is connected to the dry gas supply unit 4 (exhaust port 104 of the preliminary freezing device 100), and the other end opens into the working space 2B.

経路L1には、流量調整弁6が設けられている。また、経路L1は、流量調整弁6の一次側で経路L2と分岐している。経路L2は、乾燥ガスの排気経路である。経路L2には、排気弁7が設けられており、排気弁7を開放することで、乾燥ガスを系外に排出することができる。 Path L1 is provided with a flow control valve 6. Path L1 also branches off into path L2 on the primary side of the flow control valve 6. Path L2 is an exhaust path for dry gas. Path L2 is provided with an exhaust valve 7, and the dry gas can be exhausted outside the system by opening the exhaust valve 7.

流量調整弁(開閉弁)6は、経路(乾燥ガス供給経路)L1に位置し、作業空間部2Bへの乾燥ガスの供給量を調整する。流量調整弁6としては、制御装置9からの制御信号に応じて、開度0%から開度100%まで連続的あるいは段階的に開度を調整可能なものを用いることが好ましい。 The flow rate control valve (on-off valve) 6 is located in the path (dry gas supply path) L1 and adjusts the amount of dry gas supplied to the working space 2B. It is preferable to use a flow rate control valve 6 that can adjust the opening from 0% to 100% continuously or stepwise in response to a control signal from the control device 9.

本実施形態の凍結保存装置1では、液化ガス供給源5から供給された低温液化ガスが乾燥ガス供給部4で気化して乾燥ガスとなり、流量調整弁6によって流量が制御されて作業空間部2Bに導入される。 In the cryopreservation device 1 of this embodiment, the low-temperature liquefied gas supplied from the liquefied gas supply source 5 is vaporized in the dry gas supply section 4 to become dry gas, and the flow rate is controlled by the flow rate control valve 6 and introduced into the working space section 2B.

露点計8は、作業空間部2B内の露点を計測する。具体的には、露点計8は、図1に示すように、作業空間部2B内に位置する露点センサ8aと電気信号の送受信が可能となっており、露点センサ8aによって計測された作業空間部2B内の雰囲気ガス中の水分量を、露点センサ8aからの信号として受信する。露点計8では、計測された水分量に基づいて作業空間部2B内の露点を算出する。 The dew point meter 8 measures the dew point in the working space 2B. Specifically, as shown in FIG. 1, the dew point meter 8 is capable of transmitting and receiving electrical signals to and from a dew point sensor 8a located in the working space 2B, and receives the amount of moisture in the atmospheric gas in the working space 2B measured by the dew point sensor 8a as a signal from the dew point sensor 8a. The dew point meter 8 calculates the dew point in the working space 2B based on the measured amount of moisture.

また、本実施形態では、露点計8が、乾燥ガス供給部4として用いる予備凍結装置100の収容空間K内に位置する露点センサ8bと電気信号の送受信可能であることが好ましい。露点センサ8bによって計測された予備凍結装置100の収容空間K内の雰囲気ガス中の水分量を、露点センサ8bからの信号として受信する。露点計8では、計測された水分量に基づいて収容空間K内の露点を算出することができる。 In addition, in this embodiment, it is preferable that the dew point meter 8 is capable of transmitting and receiving electrical signals to and from a dew point sensor 8b located in the storage space K of the preliminary freezing device 100 used as the dry gas supply unit 4. The amount of moisture in the atmospheric gas in the storage space K of the preliminary freezing device 100 measured by the dew point sensor 8b is received as a signal from the dew point sensor 8b. The dew point meter 8 can calculate the dew point in the storage space K based on the measured amount of moisture.

制御装置9は、乾燥ガス供給部4(予備凍結装置100)、流量調整弁6、及び露点計8との間で、有線又は無線によって電気信号を送受信する。制御装置9は、予め作業空間部2B内の露点が、例えば-50℃などに設定されており、露点計8で算出された露点がこの設定露点以上になると、流量調整弁6が開放状態となって経路L1から作業空間部2B内に乾燥ガスが供給されるように構成されている。 The control device 9 transmits and receives electrical signals by wire or wirelessly between the dry gas supply unit 4 (pre-freezing device 100), the flow rate control valve 6, and the dew point meter 8. The control device 9 is configured so that the dew point in the working space 2B is preset to, for example, -50°C, and when the dew point calculated by the dew point meter 8 reaches or exceeds this set dew point, the flow rate control valve 6 opens and dry gas is supplied into the working space 2B from the path L1.

制御装置9は、上述した機能を有するものであれば、特に限定されない。制御装置9としては、中央演算処理装置(CPU)と、メモリと、ハードディスクドライブとを備える構成としてもよい。なお、制御装置9は、流量調整弁6、露点計8、及び乾燥ガス供給部4(予備凍結装置100)とは独立して(別体として)設けてもよいし、これらの構成のいずれかに付属する形態として設けてもよい。 The control device 9 is not particularly limited as long as it has the above-mentioned functions. The control device 9 may be configured to include a central processing unit (CPU), a memory, and a hard disk drive. The control device 9 may be provided independently (separately) from the flow control valve 6, the dew point meter 8, and the dry gas supply unit 4 (pre-freezing device 100), or may be provided as an attachment to any of these components.

<凍結保存装置1の使用方法>
次に、本実施形態の凍結保存装置1の使用方法(「運転方法」ともいう)について、乾燥ガス供給部4として予備凍結装置100を用いる場合を一例として説明する。
<Method of using the cryopreservation device 1>
Next, a method of using (also referred to as an “operating method”) the cryopreservation apparatus 1 of this embodiment will be described using as an example a case in which the preliminary freezing apparatus 100 is used as the dry gas supply unit 4 .

はじめに、予備凍結装置100を用いて、凍結保存の対象となる試料を予備凍結させる。
試料を予備凍結させる際は、図6に示すように、先ず、試料を培地と共に凍結保存用容器400に充填した後、凍結保存用ボックス300の各保存空間kに凍結保存用容器400を収納する。また、図4及び図5に示すように、凍結保存用ラック201のラック部202毎に凍結保存用ボックス300を収納する。
First, the prefreezing device 100 is used to prefreeze a sample to be cryopreserved.
When pre-freezing a sample, first, the sample is filled into a cryopreservation container 400 together with a culture medium, and then the cryopreservation container 400 is stored in each storage space k of the cryopreservation box 300, as shown in Fig. 6. In addition, a cryopreservation box 300 is stored in each rack portion 202 of the cryopreservation rack 201, as shown in Figs. 4 and 5.

そして、図2及び図3に示すように、予備凍結装置100の収容空間Kに凍結保存用ラック201を収容した後、温度調節計により設定された温度制御プログラムに従い、液体窒素の噴出量を調節しながら、凍結保存用ラック201を収容する収容空間Kの冷却温度を制御する。これにより、各凍結保存用容器400に充填された試料を予備凍結させることが可能である。 As shown in Figures 2 and 3, after the cryopreservation rack 201 is accommodated in the accommodation space K of the preliminary freezing device 100, the cooling temperature of the accommodation space K accommodating the cryopreservation rack 201 is controlled while adjusting the amount of liquid nitrogen sprayed in accordance with a temperature control program set by a temperature regulator. This makes it possible to preliminary freeze the samples filled in each cryopreservation container 400.

ここで、本実施形態の凍結保存装置1では、液化ガス供給源5から経路L3及び供給口101を介して予備凍結装置100の収納空間に液体窒素を供給し、収容空間Kにおいて気相状態となった液体窒素を、乾燥ガスとして排気口104から経路L1に導出する。 In the cryopreservation device 1 of this embodiment, liquid nitrogen is supplied from the liquefied gas supply source 5 to the storage space of the preliminary freezing device 100 via the path L3 and the supply port 101, and the liquid nitrogen that has become gaseous in the storage space K is discharged as dry gas from the exhaust port 104 to the path L1.

次に、予備凍結装置100によって予備凍結した試料を装置本体2で凍結保存する。
予備凍結した試料を凍結保存する際は、図1に示すように、装置本体2の作業空間部2Bから凍結保存容器3の開口部3Aを介して凍結保存容器3の内側に試料を収納した後、図示略のキャップにて凍結保存容器3の開口部3Aを塞ぐ。なお、凍結保存容器3の内側(内槽)には、液化窒素などの低温液化ガスが適量満たされている。
Next, the sample pre-frozen by the pre-freezing device 100 is frozen and stored in the device body 2 .
When the pre-frozen sample is cryopreserved, as shown in Fig. 1, the sample is placed inside the cryopreservation container 3 through the opening 3A of the cryopreservation container 3 from the working space 2B of the device body 2, and then the opening 3A of the cryopreservation container 3 is closed with a cap (not shown). The inside (inner tank) of the cryopreservation container 3 is filled with an appropriate amount of low-temperature liquefied gas such as liquefied nitrogen.

次に、装置本体2の作業空間部2B内に窒素ガスなどの乾燥ガスを導入して、作業空間部2B内部の圧力を大気圧以上または外気圧以上として、外気の装置本体2への侵入を防止する。例えば、作業空間部2B内部の圧力を外気圧よりも0.1~10%程度高い陽圧としてもよい。しかしながら、外気の装置本体2への侵入を防止できるならば、作業空間部2B内部の圧力は必ずしも陽圧とする必要はなく、外気圧と同じにしてもよい。 Next, a dry gas such as nitrogen gas is introduced into the working space 2B of the device body 2 to set the pressure inside the working space 2B above atmospheric pressure or above the outside air pressure, thereby preventing outside air from entering the device body 2. For example, the pressure inside the working space 2B may be set to a positive pressure that is about 0.1 to 10% higher than the outside air pressure. However, if it is possible to prevent outside air from entering the device body 2, the pressure inside the working space 2B does not necessarily have to be a positive pressure, and may be set to the same as the outside air pressure.

作業空間部2B内へ乾燥ガスを供給する方法としては、凍結保存容器3内の窒素ガスを作業空間部2B内へ供給する方法と、流量調整弁6を開放状態として経路L1から乾燥ガスを作業空間部2B内へ供給する方法がある。いずれかの方法により、作業空間部2B内を乾燥ガスで常時充満された状態とする。
以下、流量調整弁6を開放状態として経路L1から乾燥ガスを作業空間部2B内へ供給する方法について、具体的に説明する。
There are two methods for supplying dry gas into the working space 2B: one is to supply nitrogen gas from the cryopreservation container 3 into the working space 2B, and the other is to supply dry gas into the working space 2B from the path L1 by opening the flow rate control valve 6. Either method keeps the working space 2B constantly filled with dry gas.
Hereinafter, a method for supplying the dry gas from the path L1 into the working space portion 2B with the flow rate control valve 6 in an open state will be specifically described.

(態様1)
図7は、本実施形態の凍結保存装置1を構成する制御装置9に関するブロック図である。
乾燥ガスを作業空間部2B内へ供給する方法の一態様として、本実施形態の凍結保存装置1では、図1及び図7に示すように、装置本体2の作業空間部2B内に位置する露点センサ8aによって計測された作業空間部2B内の雰囲気ガス中の水分量を露点計8が受信し、露点計8では、計測された水分量に基づいて作業空間部2B内の露点を算出する。露点計8は、算出した作業空間部2B内の露点を電気信号として制御装置9に送信する。
制御装置9では、予め作業空間部2B内の露点が、例えば-50℃などに設定されており、露点計8で算出された露点がこの設定露点以上になると、流量調整弁6に制御信号を送信する。
流量調整弁6では、制御装置9から送信された制御信号に従って開度を調整する。これにより、予備凍結装置100から導出された乾燥ガスが経路L1から作業空間部2B内に供給される。
(Aspect 1)
FIG. 7 is a block diagram of the control device 9 constituting the cryopreservation device 1 of this embodiment.
As one aspect of the method of supplying dry gas into the working space 2B, in the cryopreservation apparatus 1 of this embodiment, as shown in Figures 1 and 7, the moisture amount in the atmospheric gas in the working space 2B measured by a dew point sensor 8a located in the working space 2B of the apparatus main body 2 is received by a dew point meter 8, and the dew point meter 8 calculates the dew point in the working space 2B based on the measured moisture amount. The dew point meter 8 transmits the calculated dew point in the working space 2B to the control device 9 as an electric signal.
The control device 9 presets the dew point in the work space 2B to, for example, -50°C, and when the dew point calculated by the dew point meter 8 becomes equal to or higher than this set dew point, it sends a control signal to the flow control valve 6.
The flow rate control valve 6 adjusts the opening degree in accordance with a control signal sent from the control device 9. As a result, the dry gas discharged from the preliminary freezing device 100 is supplied into the working space portion 2B through the path L1.

また、本実施形態の凍結保存装置1では、図1及び図7に示すように、予備凍結装置100の収容空間K内に位置する露点センサ8bによって計測された収容空間K内の雰囲気ガス中の水分量を露点計8が受信し、露点計8では、計測された水分量に基づいて収容空間K内の露点を算出する。露点計8は、算出した収容空間K内の露点を電気信号として制御装置9に送信する。
制御装置9では、予め収容空間K内の露点が、例えば-50℃などに設定されており、露点計8で算出された露点がこの設定露点以上になると、流量調整弁6に制御信号を送信する。
流量調整弁6では、制御装置9から送信された制御信号に従って開度を調整する。これにより、予備凍結装置100から導出された乾燥ガスが経路L1から作業空間部2B内に供給される。
1 and 7, in the cryopreservation apparatus 1 of this embodiment, the moisture amount in the atmospheric gas in the storage space K measured by the dew point sensor 8b located in the storage space K of the preliminary freezing device 100 is received by the dew point meter 8, and the dew point meter 8 calculates the dew point in the storage space K based on the measured moisture amount. The dew point meter 8 transmits the calculated dew point in the storage space K to the control device 9 as an electrical signal.
The control device 9 presets the dew point within the storage space K to, for example, −50° C., and when the dew point calculated by the dew point meter 8 becomes equal to or higher than this set dew point, it sends a control signal to the flow rate regulating valve 6 .
The flow rate control valve 6 adjusts the opening degree in accordance with a control signal sent from the control device 9. As a result, the dry gas discharged from the preliminary freezing device 100 is supplied into the working space portion 2B through the path L1.

また、本実施形態の凍結保存装置1では、図2、図3及び図7に示すように、予備凍結装置100の蓋体105に設けられた開閉センサ4bが設けられており、蓋体105が開いて収容空間Kが開放された際、開閉センサ4bは電気信号を制御装置9に送信する。
制御装置9では、開閉センサ4bから収容空間Kが開放状態であることを知らせる電気信号を受信した場合、流量調整弁6に経路L1を閉塞するように制御信号を送信する。
流量調整弁6では、制御装置9から送信された制御信号に従って開度が全閉となるように調整する。これにより、経路L1から作業空間部2B内への乾燥ガスの供給が停止される。
In addition, in the freezing preservation device 1 of this embodiment, as shown in Figures 2, 3 and 7, an opening/closing sensor 4b is provided on the lid body 105 of the preliminary freezing device 100, and when the lid body 105 is opened and the storage space K is released, the opening/closing sensor 4b transmits an electrical signal to the control device 9.
When the control device 9 receives an electrical signal from the open/close sensor 4b notifying that the accommodation space K is in an open state, it transmits a control signal to the flow rate adjustment valve 6 to close the path L1.
The flow rate control valve 6 adjusts the opening degree to be fully closed in accordance with a control signal transmitted from the control device 9. This stops the supply of dry gas from the path L1 into the working space portion 2B.

なお、本態様1では、予備凍結装置100の収容空間K内に位置する露点センサ8bに換えて、温度計4aを用いる態様としてもよい。
この場合、予備凍結装置100の収容空間K内に位置する温度計4aによって計測された収容空間K内の温度を電気信号として制御装置9に送信する。
制御装置9では、予め収容空間K内の温度が、例えば-20℃などに設定されており、温度計4aによって計測された温度がこの設定温度以下になると、流量調整弁6に制御信号を送信する。
流量調整弁6では、制御装置9から送信された制御信号に従って開度を調整する。これにより、予備凍結装置100から導出された乾燥ガスが経路L1から作業空間部2B内に供給される。
In addition, in this embodiment 1, a thermometer 4a may be used instead of the dew point sensor 8b located in the accommodation space K of the preliminary freezing device 100.
In this case, the temperature inside the storage space K measured by the thermometer 4 a located inside the storage space K of the preliminary freezing device 100 is transmitted to the control device 9 as an electrical signal.
The control device 9 presets the temperature inside the accommodation space K to, for example, −20° C., and transmits a control signal to the flow rate adjustment valve 6 when the temperature measured by the thermometer 4 a falls below this set temperature.
The flow rate control valve 6 adjusts the opening degree in accordance with a control signal sent from the control device 9. As a result, the dry gas discharged from the preliminary freezing device 100 is supplied into the working space portion 2B through the path L1.

(態様2)
図8は、本実施形態の凍結保存装置1の乾燥ガス供給を制御するタイムチャートの一例である。
先ず、図1及び図8に示すように、予備凍結装置100の運転を開始し、液化ガス供給源5から予備凍結装置100への液体窒素の供給を開始して収容空間Kの冷却を開始する(図8中の時間0)。同時に、収容空間Kから経路L1へのガスの導出を開始する。このとき、制御装置9により、経路L1の流量調整弁6は閉塞状態(開度0)とし、経路L2の排気弁7は開放状態とする。これにより、収容空間Kから経路L1に導出されたガスは排気弁7から系外に排出される。
(Aspect 2)
FIG. 8 is an example of a time chart for controlling the supply of dry gas to the cryopreservation apparatus 1 of this embodiment.
First, as shown in Figures 1 and 8, the operation of the preliminary freezing device 100 is started, and liquid nitrogen is started to be supplied from the liquefied gas supply source 5 to the preliminary freezing device 100 to start cooling the storage space K (time 0 in Figure 8). At the same time, gas is started to be discharged from the storage space K to the path L1. At this time, the control device 9 closes the flow rate control valve 6 of the path L1 (opening degree 0) and opens the exhaust valve 7 of the path L2. As a result, the gas discharged from the storage space K to the path L1 is exhausted from the exhaust valve 7 to the outside of the system.

次に、冷却開始から20分が経過し、収容空間Kの温度が-20℃に到達したことを確認した場合、制御装置9により、経路L2の排気弁7は閉塞状態(開度0)とし、経路L1の流量調整弁6を所定の開度となるよう制御する。これにより、収容空間Kから経路L1に導出されたガスは、乾燥ガスとして装置本体2の作業空間部2B内に供給される。 Next, when 20 minutes have passed since the start of cooling and it has been confirmed that the temperature of the storage space K has reached -20°C, the control device 9 closes the exhaust valve 7 of the path L2 (opening degree 0) and controls the flow rate control valve 6 of the path L1 to a predetermined opening degree. As a result, the gas led from the storage space K to the path L1 is supplied as dry gas into the working space 2B of the device body 2.

次いで、冷却開始から100分が経過すると、収容空間Kの温度が-80℃に到達する。この温度を維持するように、液化ガス供給源5から予備凍結装置100への液体窒素の供給量を制御する。これにより、収容空間Kから経路L1に導出されるガスの供給量は、減少する。 Next, 100 minutes after the start of cooling, the temperature of the storage space K reaches -80°C. The amount of liquid nitrogen supplied from the liquefied gas supply source 5 to the preliminary freezing device 100 is controlled to maintain this temperature. As a result, the amount of gas supplied from the storage space K to the path L1 is reduced.

そして、冷却開始から120分が経過したとき、液化ガス供給源5から予備凍結装置100への液体窒素の供給を停止して予備凍結装置100の運転を終了する。次いで、蓋体105が開いて収容空間Kを開放し、収容空間Kから予備凍結した試料を取り出す。このとき、蓋体105の開放信号を受信した制御装置9により、経路L1の流量調整弁6は閉塞状態(開度0)とされ、経路L2の排気弁7は開放状態とされる。これにより、収容空間Kから経路L1に導出されたガスは排気弁7から系外に排出される。 Then, when 120 minutes have elapsed since the start of cooling, the supply of liquid nitrogen from the liquefied gas supply source 5 to the pre-freezing device 100 is stopped, and the operation of the pre-freezing device 100 is terminated. Next, the lid 105 opens to open the storage space K, and the pre-frozen sample is removed from the storage space K. At this time, the control device 9, which has received a signal to open the lid 105, closes the flow control valve 6 of path L1 (opening degree 0) and opens the exhaust valve 7 of path L2. As a result, the gas led from the storage space K to path L1 is exhausted from the exhaust valve 7 to the outside of the system.

このように、本態様2では、予備凍結装置100の庫内温度(収容空間Kの温度)が所定の温度に到達したときに、経路L1の流量調整弁6を開放状態として乾燥ガスを作業空間部2B内に供給する。庫内温度が所定の温度に到達したとき、庫内(収容空間K)は空気が排出され、庫内の露点が低下している。このときに経路L1の流量調整弁6を開けることで、乾燥ガスを作業空間部2B内に供給できる。所定の温度としては、例えば、-20℃に設定することができる。 Thus, in this embodiment 2, when the internal temperature of the pre-freezing device 100 (the temperature of the storage space K) reaches a predetermined temperature, the flow control valve 6 of path L1 is opened to supply dry gas into the working space 2B. When the internal temperature reaches the predetermined temperature, air is discharged from the interior (storage space K) and the dew point inside the interior drops. At this time, the flow control valve 6 of path L1 is opened to supply dry gas into the working space 2B. The predetermined temperature can be set to, for example, -20°C.

なお、本態様2では、予備凍結装置100の庫内温度に基づいて経路L1の流量調整弁6を操作する構成について説明したが、庫内温度に換えて露点温度に基づく操作としてもよい。 In this embodiment 2, the flow control valve 6 of the path L1 is operated based on the internal temperature of the prefreezing device 100, but the operation may be based on the dew point temperature instead of the internal temperature.

本実施形態の凍結保存装置1では、試料を装置本体2から取り出す作業は、上述した試料を装置本体2で凍結保存する作業と作業手順が逆になる。すなわち、図1に示すように、凍結保存容器3の開口部3Aを塞ぐキャップ(図示略)を取り外し、凍結保存容器3の内側に収納された試料を開口部3Aから作業空間部2B内に取り出した後、装置本体2の外側に取り出す。 In the cryopreservation device 1 of this embodiment, the procedure for removing a sample from the device body 2 is the reverse of the procedure for cryopreserving a sample in the device body 2 described above. That is, as shown in FIG. 1, a cap (not shown) closing the opening 3A of the cryopreservation container 3 is removed, and the sample stored inside the cryopreservation container 3 is removed from the opening 3A into the working space 2B, and then removed to the outside of the device body 2.

ここで、凍結保存容器3と作業空間部2Bとの間で、試料の入出庫作業を行う際、従来から公知の方法を適用してもよい。例えば、特開2009-190163号公報に開示されたように、作業者が作業空間部2B内のグローブに手を差し込んだ状態で、凍結保存容器3と作業空間部2Bとの間で、試料の入出庫作業を行ってもよい。また、例えば、特開2009-190163号公報、及び特許第6368032号公報に開示されたように、自動搬送装置を用い、凍結保存容器3と作業空間部2Bとの間で、自動で試料の入出庫作業を行ってもよい。 Here, when loading and unloading samples between the cryopreservation container 3 and the working space 2B, a conventionally known method may be applied. For example, as disclosed in JP 2009-190163 A, a worker may insert his/her hands into gloves in the working space 2B and load and unload samples between the cryopreservation container 3 and the working space 2B. Also, as disclosed in JP 2009-190163 A and Japanese Patent No. 6368032 A, an automatic transport device may be used to automatically load and unload samples between the cryopreservation container 3 and the working space 2B.

以上説明したように、本実施形態の凍結保存装置1によれば、プログラムフリーザなどの予備凍結装置100を乾燥ガス供給部4として用いることで、予備凍結装置100から排気される窒素ガスを乾燥ガスとして装置本体2の作業空間部2B内に供給できる。これにより、液化ガス供給源と接続された液化ガス供給経路に蒸発器等を設ける必要がないため、装置全体の構成を簡素化できる。 As described above, according to the cryopreservation device 1 of this embodiment, by using a preliminary freezing device 100 such as a programmable freezer as the dry gas supply unit 4, the nitrogen gas exhausted from the preliminary freezing device 100 can be supplied as dry gas into the working space 2B of the device body 2. This eliminates the need to provide an evaporator or the like in the liquefied gas supply path connected to the liquefied gas supply source, simplifying the configuration of the entire device.

また、本実施形態の凍結保存装置1によれば、予備凍結装置100から排気される窒素ガスを乾燥ガスとして装置本体2の作業空間部2B内に供給することで作業空間部2B内の露点を下げることが可能である。したがって、予備凍結装置100から排気される窒素ガスを有効利用するとともに、試料の収納具、及び凍結保存容器3に霜が付着することを抑制することができる。 In addition, according to the cryopreservation device 1 of this embodiment, the nitrogen gas exhausted from the preliminary freezing device 100 can be supplied as dry gas into the working space 2B of the device body 2, thereby lowering the dew point in the working space 2B. Therefore, the nitrogen gas exhausted from the preliminary freezing device 100 can be effectively utilized, and frost formation on the sample storage device and the cryopreservation container 3 can be suppressed.

また、本実施形態の凍結保存装置1によれば、制御装置9を備えることで、装置本体2の作業空間部2B内の露点が高くなる前に乾燥ガスを自動で供給できるため、作業空間部2B内の乾燥状態を容易に維持できる。 In addition, according to the cryopreservation device 1 of this embodiment, by providing a control device 9, dry gas can be automatically supplied before the dew point in the working space 2B of the device body 2 becomes high, so that a dry state in the working space 2B can be easily maintained.

また、本実施形態の凍結保存装置1によれば、乾燥ガス供給部4として予備凍結装置100を用いる場合、予備凍結装置100内のガスが乾燥していることを確認した後に作業空間部2B内に乾燥ガスとして供給するため、作業空間部2B内に露点の高いガスが供給されることを防止できる。 In addition, according to the cryopreservation device 1 of this embodiment, when the preliminary freezing device 100 is used as the dry gas supply unit 4, the gas in the preliminary freezing device 100 is confirmed to be dry before being supplied as dry gas to the working space section 2B, thereby preventing a gas with a high dew point from being supplied to the working space section 2B.

また、本実施形態の凍結保存装置1によれば、乾燥ガス供給部4として予備凍結装置100を用いる場合、予備凍結装置100の蓋体105の開閉状態に応じて、経路L1に位置する流量調整弁6の開閉状態を制御できるため、作業空間部2B内に露点の高いガスが供給されることを防止できる。 In addition, according to the cryopreservation device 1 of this embodiment, when the preliminary freezing device 100 is used as the dry gas supply unit 4, the open/close state of the flow control valve 6 located on the path L1 can be controlled according to the open/close state of the lid body 105 of the preliminary freezing device 100, so that it is possible to prevent a gas with a high dew point from being supplied into the working space portion 2B.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明が適用される凍結保存装置については、凍結保存容器3の内側に収容する試料が予備凍結されたものに必ずしも限定されるものではなく、その他の状態の試料であってもよい。
The present invention is not necessarily limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the cryopreservation device to which the present invention is applied, the samples stored inside the cryopreservation container 3 are not necessarily limited to those that have been pre-frozen, but may be samples in other states.

また、本発明が適用される凍結保存装置については、乾燥ガスを一時的に貯留するバッファタンクを備える構成であってもよい。 The cryopreservation device to which the present invention is applied may also be configured to include a buffer tank for temporarily storing the dry gas.

図9は、本発明の他の実施形態である凍結保存装置21の構成を示す系統図である。
凍結保存装置21は、図9に示すように、経路(乾燥ガス供給経路)L1にバッファタンク20と、流量調整弁22とを備える点で上述した凍結保存装置1と構成が異なっている。なお、図9中に示す凍結保存装置21では、露点計8及び制御装置9が省略されている。したがって、凍結保存装置1と共通する構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
FIG. 9 is a system diagram showing the configuration of a cryopreservation device 21 according to another embodiment of the present invention.
As shown in Fig. 9, the cryopreservation apparatus 21 differs in configuration from the above-described cryopreservation apparatus 1 in that a path (dry gas supply path) L1 is provided with a buffer tank 20 and a flow control valve 22. Note that the cryopreservation apparatus 21 shown in Fig. 9 does not include the dew point meter 8 and the control device 9. Therefore, the same components as those in the cryopreservation apparatus 1 are denoted by the same reference numerals, and their description will be omitted.

バッファタンク20は、経路L1に位置し、経路L1を流通する乾燥ガスを一時的に貯留する容器である。経路L1にバッファタンク20を設けることで、乾燥ガス供給部4から経路L1に導出される乾燥ガスの流量が一定でない場合であっても、二次側への供給量を安定させることができる。 The buffer tank 20 is located in the path L1 and is a container that temporarily stores the dry gas flowing through the path L1. By providing the buffer tank 20 in the path L1, the amount of dry gas supplied to the secondary side can be stabilized even if the flow rate of the dry gas discharged from the dry gas supply unit 4 to the path L1 is not constant.

流量調整弁22は、バッファタンク20の一次側の経路L1に位置する。流量調整弁22としては、流量調整弁6と同様の機能を有するものを適用することができる。経路L1に流量調整弁22を設けることで、バッファタンク20内に乾燥ガスを確実に貯留することができる。 The flow rate control valve 22 is located in path L1 on the primary side of the buffer tank 20. The flow rate control valve 22 may have the same function as the flow rate control valve 6. By providing the flow rate control valve 22 in path L1, the dry gas can be reliably stored in the buffer tank 20.

以上説明したように、凍結保存装置21によれば、経路L1にバッファタンク20と、流量調整弁22とを備える構成であるため、装置本体2の作業空間部2B内に乾燥ガスを安定して供給することができる。 As described above, the cryopreservation device 21 is configured to include a buffer tank 20 and a flow rate control valve 22 in the path L1, so that dry gas can be stably supplied to the working space 2B of the device body 2.

また、本発明が適用される凍結保存装置については、乾燥ガス供給部4及び装置本体2の数量は限定されるものではない。本発明が適用される凍結保存装置は、(1)2以上の乾燥ガス供給部と、1つの装置本体とを有する構成、(2)1つの乾燥ガス供給部と、2以上の装置本体とを有する構成、(3)2以上の乾燥ガス供給部と、2以上の装置本体とを有する構成であってもよい。 In addition, the number of dry gas supply units 4 and device bodies 2 in the cryopreservation device to which the present invention is applied is not limited. The cryopreservation device to which the present invention is applied may be configured as follows: (1) having two or more dry gas supply units and one device body; (2) having one dry gas supply unit and two or more device bodies; or (3) having two or more dry gas supply units and two or more device bodies.

図10は、本発明の他の実施形態である凍結保存装置31の構成を示す系統図である。
凍結保存装置31は、図10に示すように、2以上の乾燥ガス供給部4(予備凍結装置100)と、2以上の装置本体2とを備える点で、図9に示す凍結保存装置21と構成が異なっている。したがって、凍結保存装置1及び凍結保存装置21と共通する構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
FIG. 10 is a system diagram showing the configuration of a cryopreservation device 31 according to another embodiment of the present invention.
As shown in Fig. 10, the cryopreservation apparatus 31 is different in configuration from the cryopreservation apparatus 21 shown in Fig. 9 in that it includes two or more dry gas supply units 4 (preliminary freezing apparatuses 100) and two or more apparatus bodies 2. Therefore, components common to the cryopreservation apparatus 1 and the cryopreservation apparatus 21 are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

以上説明したように、凍結保存装置31によれば、2以上の乾燥ガス供給部4(予備凍結装置100)を備えるため、いずれかの乾燥ガス供給部4から乾燥ガスが経路L1に導出されるため、乾燥ガスの供給量を確保することができる。
また、凍結保存装置31によれば、バッファタンク20を備えるため、乾燥ガスの流量が一定でない場合であっても、二次側の装置本体2の作業空間部2B内に乾燥ガスを安定して供給することができる。
さらに、凍結保存装置31によれば、2以上の装置本体2を備えるため、バッファタンク20に貯留した乾燥ガスを有効利用することができる。
As described above, the freezing preservation device 31 is equipped with two or more dry gas supply units 4 (preliminary freezing devices 100), and dry gas is discharged from one of the dry gas supply units 4 to path L1, thereby ensuring the supply of dry gas.
In addition, since the freezing preservation device 31 is equipped with a buffer tank 20, dry gas can be stably supplied into the working space 2B of the secondary side device body 2 even if the flow rate of the dry gas is not constant.
Furthermore, according to the cryopreservation device 31, since it has two or more device bodies 2, the dry gas stored in the buffer tank 20 can be effectively utilized.

また、本発明が適用される凍結保存装置については、使用方法(運転方法)は特に限定されるものではない。上述した実施形態では、凍結保存装置1の使用方法に際し、流量調整弁6を開放状態として経路L1から乾燥ガスを作業空間部2B内へ供給する方法について、態様1及び態様2を例示したが、これらは別々に行ってもよいし、同時に行ってもよい。 Furthermore, the method of use (operation) of the cryopreservation device to which the present invention is applied is not particularly limited. In the above-described embodiment, when using the cryopreservation device 1, mode 1 and mode 2 are exemplified as the method of supplying dry gas from path L1 into the working space portion 2B with the flow control valve 6 in an open state, but these may be performed separately or simultaneously.

1,21,31 凍結保存装置
2 装置本体
2A 収納部
2B 入出庫作業空間部(作業空間部)
3 凍結保存容器
3A 開口部
4 乾燥ガス供給部
4a 温度計
4b 開閉センサ
5 液化ガス供給源
6 流量調整弁(開閉弁)
7 排気弁
8 露点計
8a,8b 露点センサ
9 制御装置
20 バッファタンク
22 流量調整弁
100 予備凍結装置
101 供給口
104 排気口
201 凍結保存用ラック
300 凍結保存用ボックス
400 凍結保存用容器
K 収容空間
L1 経路(乾燥ガス供給経路)
L2~L3 経路
1, 21, 31 Cryopreservation device 2 Device body 2A Storage section 2B Storage and retrieval work space section (work space section)
3 Cryopreservation container 3A Opening 4 Dry gas supply unit 4a Thermometer 4b Opening/closing sensor 5 Liquefied gas supply source 6 Flow rate control valve (opening/closing valve)
7 Exhaust valve 8 Dew point meter 8a, 8b Dew point sensor 9 Control device 20 Buffer tank 22 Flow rate adjustment valve 100 Pre-freezing device 101 Supply port 104 Exhaust port 201 Cryopreservation rack 300 Cryopreservation box 400 Cryopreservation container K Storage space L1 Path (dry gas supply path)
L2-L3 route

Claims (6)

凍結保存容器を収納する収納部と、
前記収納部の上方に位置し、前記凍結保存容器の開口部と連通して設けられた入出庫作業空間部と、
前記入出庫作業空間部内に、前記入出庫作業空間部の露点を下げる乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、
前記乾燥ガス供給部と前記入出庫作業空間部との間に位置する乾燥ガス供給経路と、
前記乾燥ガス供給経路に位置し、前記入出庫作業空間部への乾燥ガスの供給量を調整する、開閉弁と、備え、
前記入出庫作業空間部は乾燥ガスが充満して陽圧とされ、
前記凍結保存容器と前記入出庫作業空間部との間で、試料の入出庫作業を行う、凍結保存装置。
A storage unit for storing a cryopreservation container;
An entry/exit work space section located above the storage section and communicating with an opening of the cryopreservation container;
A dry gas supply unit that supplies a dry gas into the loading/unloading work space section to lower a dew point of the loading/unloading work space section;
A dry gas supply path located between the dry gas supply unit and the loading/unloading work space unit;
An on-off valve is provided in the dry gas supply path to adjust the amount of dry gas supplied to the loading/unloading work space section;
The loading/unloading work space is filled with dry gas and is under positive pressure,
A cryopreservation device that performs sample loading and unloading operations between the cryopreservation container and the loading and unloading work space section.
前記入出庫作業空間部内の露点を計測する露点計をさらに備える、請求項1に記載の凍結保存装置。 The cryopreservation device according to claim 1, further comprising a dew point meter for measuring the dew point within the loading/unloading work space. 前記開閉弁の開度を制御する制御装置をさらに備える、請求項1に記載の凍結保存装置。 The cryopreservation device according to claim 1, further comprising a control device that controls the opening degree of the on-off valve. 前記乾燥ガス供給経路に位置し、乾燥ガスを一時的に貯留するバッファタンクをさらに備える、請求項1に記載の凍結保存装置。 The cryopreservation device according to claim 1, further comprising a buffer tank located in the dry gas supply path and configured to temporarily store the dry gas. 前記乾燥ガス供給部が、予備凍結装置である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の凍結保存装置。 The cryopreservation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the dry gas supply unit is a preliminary freezing device. 前記予備凍結装置は、凍結保存用ボックスを収納する凍結保存用ラックを備え、
前記凍結保存用ラックを収容する収容空間を有して、前記凍結保存用ボックスに収納された試料を予備凍結させる、請求項5に記載の凍結保存装置。
The pre-freezing device includes a freezing storage rack for storing freezing storage boxes,
6. The cryopreservation device according to claim 5, further comprising a storage space for storing the cryopreservation rack, and for pre-freezing the samples stored in the cryopreservation box.
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