Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae

Визначено розподіл швидкості охолодження в суспензії мікроорганізмів S. cеrevisiae у фізіологічному розчині при її заморожуванні в контейнерах циліндричної форми різного розміру (10, 20 і 30 мм) зі швидкістю 1, 5 і 10°С/хв. Показано, що клітини, розташовані у різних точках зразка, на етапі кристаліз...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2008
Main Authors:	Марущенко, В.В., Висеканцев, І.П.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2008
Series:	Проблемы криобиологии и криомедицины
Subjects:	Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69060
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae / В.В. Марущенко, І.П. Висеканцев // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 4. — С. 426-430. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69060
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-690602025-02-09T22:36:10Z Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae Distribution of Cooling Rates in Cylinder Containers with Different Diameters at Crystallisation Stage of Saccharomyces cerevisiae Suspension Марущенко, В.В. Висеканцев, І.П. Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» Визначено розподіл швидкості охолодження в суспензії мікроорганізмів S. cеrevisiae у фізіологічному розчині при її заморожуванні в контейнерах циліндричної форми різного розміру (10, 20 і 30 мм) зі швидкістю 1, 5 і 10°С/хв. Показано, що клітини, розташовані у різних точках зразка, на етапі кристалізації суспензії клітин охолоджуються з істотно різними режимними параметрами. Це приводить до зменшення збереженості біооб’єкта у міру збільшення розміру зразка і швидкості охолодження. Встановлено аналітичний вираз, що апроксимує поле температур суспензії S. cerevisiae у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері в залежності від його діаметра і швидкості охолодження зовнішньої поверхні контейнера. Определено распределение скорости охлаждения в суспензии микроорганизмов S. cеrevisiae в физиологическом растворе при ее замораживании в контейнерах цилиндрической формы разного размера (10, 20 и 30 мм) со скоростью 1, 5 и 10°С/мин. Показано, что клетки, находящиеся в разных точках образца, на этапе кристаллизации суспензии клеток охлаждаются при существенно разных режимных параметрах. Это приводит к уменьшению сохранности биообъекта по мере увеличения размера образца и скорости охлаждения. Установлено аналитическое выражение, которое аппроксимирует поле температур суспензии S. cerevisiae в физиологическом растворе на этапе кристаллизации в цилиндрическом контейнере в зависимости от его диаметра и скорости охлаждения внешней поверхности контейнера. The distribution of cooling rates in S. cerevisiae microorganism suspension in physiological solution under its freezing in cylinder containers with different diameters (10, 20 and 30 mm) with 1, 5 and 10°C/min rates has been determined. Cells, being in different sample’s points at the stage of cell suspension crystallisation, are shown as cooled under very different regimen parameters. This results in a decrease of bioobject’s integrity with the augmentation of samples’ size and cooling rate. There has been established the analytic expression, approximating the temperature field of S. cerevisiae suspension in physiological solution at crystallisation stage in cylinder container, depending on its diameter and cooling rate of container external surface. 2008 Article Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae / В.В. Марущенко, І.П. Висеканцев // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 4. — С. 426-430. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69060 57.043 ru Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
spellingShingle	Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» Марущенко, В.В. Висеканцев, І.П. Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae Проблемы криобиологии и криомедицины
description	Визначено розподіл швидкості охолодження в суспензії мікроорганізмів S. cеrevisiae у фізіологічному розчині при її заморожуванні в контейнерах циліндричної форми різного розміру (10, 20 і 30 мм) зі швидкістю 1, 5 і 10°С/хв. Показано, що клітини, розташовані у різних точках зразка, на етапі кристалізації суспензії клітин охолоджуються з істотно різними режимними параметрами. Це приводить до зменшення збереженості біооб’єкта у міру збільшення розміру зразка і швидкості охолодження. Встановлено аналітичний вираз, що апроксимує поле температур суспензії S. cerevisiae у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері в залежності від його діаметра і швидкості охолодження зовнішньої поверхні контейнера.
format	Article
author	Марущенко, В.В. Висеканцев, І.П.
author_facet	Марущенко, В.В. Висеканцев, І.П.
author_sort	Марущенко, В.В.
title	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae
title_short	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae
title_full	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae
title_fullStr	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae
title_full_unstemmed	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae
title_sort	розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії saccharomyces cеrevisiae
publisher	Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов»
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69060
citation_txt	Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae / В.В. Марущенко, І.П. Висеканцев // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 4. — С. 426-430. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.
series	Проблемы криобиологии и криомедицины
work_keys_str_mv	AT maruŝenkovv rozpodílšvidkostíoholodžennâucilíndričnihkonteinerahríznogorozmírunaetapíkristalízacíísuspenzíísaccharomycescerevisiae AT visekancevíp rozpodílšvidkostíoholodžennâucilíndričnihkonteinerahríznogorozmírunaetapíkristalízacíísuspenzíísaccharomycescerevisiae AT maruŝenkovv distributionofcoolingratesincylindercontainerswithdifferentdiametersatcrystallisationstageofsaccharomycescerevisiaesuspension AT visekancevíp distributionofcoolingratesincylindercontainerswithdifferentdiametersatcrystallisationstageofsaccharomycescerevisiaesuspension
first_indexed	2025-12-01T11:19:27Z
last_indexed	2025-12-01T11:19:27Z
_version_	1850304595426803712
fulltext	426 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №4 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №4 УДК 57.043 В.В. МАРУЩЕНКО1, І.П. ВИСЕКАНЦЕВ2* Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae UDC 57.043 V.V. MARUSCHENKO1, I.P. VYSEKANTSEV2* Distribution of Cooling Rates in Cylinder Containers with Different Diameters at Crystallisation Stage of Saccharomyces cerevisiae Suspension Визначено розподіл швидкості охолодження в суспензії мікроорганізмів S. cеrevisiae у фізіологічному розчині при її заморожуванні в контейнерах циліндричної форми різного розміру (10, 20 і 30 мм) зі швидкістю 1, 5 і 10°С/хв. Показано, що клітини, розташовані у різних точках зразка, на етапі кристалізації суспензії клітин охолоджуються з істотно різними режимними параметрами. Це приводить до зменшення збереженості біооб’єкта у міру збільшення розміру зразка і швидкості охолодження. Встановлено аналітичний вираз, що апроксимує поле температур суспензії S. cerevisiae у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері в залежності від його діаметра і швидкості охолодження зовнішньої поверхні контейнера. Ключові слова: контейнери, режими охолодження, поле температур, Saccharomyces cеrevisiae. Определено распределение скорости охлаждения в суспензии микроорганизмов S. cеrevisiae в физиологическом растворе при ее замораживании в контейнерах цилиндрической формы разного размера (10, 20 и 30 мм) со скоростью 1, 5 и 10°С/мин. Показано, что клетки, находящиеся в разных точках образца, на этапе кристаллизации суспензии клеток охлаждаются при существенно разных режимных параметрах. Это приводит к уменьшению сохранности биообъекта по мере увеличения размера образца и скорости охлаждения. Установлено аналитическое выражение, которое аппроксимирует поле температур суспензии S. cerevisiae в физиологическом растворе на этапе кристаллизации в цилиндрическом контейнере в зависимости от его диаметра и скорости охлаждения внешней поверхности контейнера. Ключевые слова: контейнеры, режимы охлаждения, поле температур, Saccharomyces cеrevisiae. The distribution of cooling rates in S. cerevisiae microorganism suspension in physiological solution under its freezing in cylinder containers with different diameters (10, 20 and 30 mm) with 1, 5 and 10°C/min rates has been determined. Cells, being in different sample’s points at the stage of cell suspension crystallisation, are shown as cooled under very different regimen parameters. This results in a decrease of bioobject’s integrity with the augmentation of samples’ size and cooling rate. There has been established the analytic expression, approximating the temperature field of S. cerevisiae suspension in physiological solution at crystallisation stage in cylinder container, depending on its diameter and cooling rate of container external surface. Key-words: containers, cooling regiments, temperature field, Saccharomyces cerevisiae. 1Національний технічний університет “ХПІ”, м. Харків 2Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків * To whom correspondence should be addressed: 23, Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 373 3126, fax: +380 57 373 3084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua 1National Technical University “Kharkiv Polytechnical Institute”, Kharkov, Ukraine 2Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na- tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine * Автор, якому необхідно направляти кореспонденцію: вул. Переяславська, 23, м. Харків, Україна 61015; тел.:+38 (057) 373-31-26, факс: +38 (057) 373-30-84, електронна пошта: cryo@online.kharkov.ua Одним з наріжних каменів сучасної теорії пош- кодження клітинних суспензій при їх низькотем- пературній консервації є двохфакторна теорія [1, 2], згідно з якою збереженість усіх клітинних суспензій куполоподібно залежить від швидкості охолоджен- ня на етапі кристалізації (рис. 1). Максимальну збе- реженість забезпечує визначена для даного типу клітин швидкість охолодження βопт. При відхиленні від неї у бік зростаючих (за абсолютною величи- ною) значень збільшується величина переохоло- дження цитоплазми клітин, які консервуються, що призводить до згубної для них внутрішньоклітинної кристалізації [3, 4]. При відхиленні швидкості охоло- дження у бік меншої, ніж оптимальна, подовжуєть- ся час дії на клітини несприятливих чинників, які виникають при кристалізації клітинної суспензії (гіпертонія, підвищена іонна сила, зсув рН і т. інш.), внаслідок чого клітини пошкоджуються. Впродовж заморожування клітинної суспензії у контейнері з конечним розміром поле швидкостей охолодження є неоднорідним. В різних точках зразка швидкість охолодження на етапі кристалізації неоднакова і змінюється у межах βmin÷βmax (рис. 1). При цьому збереженість будь-якої клітини залежить від місця її знаходження у зразку. Чим більший розкид швидкостей охолодження, тим менша збереженість 427 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №4 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №4 клітин в цілому у зразку, оскільки більша частина клітин заморожується зі швидкістю, яка відріз- няється від її оптимального значення. При заморожуванні біооб’єкта з використанням програмного заморожувача датчик вимірювання температури, по відхиленню показань якого від за- даної програми здійснюється керування процесом охолодження, розташовується на осі симетрії кон- тейнера або на зовнішній його поверхні. В обох випадках програма охолодження відхиляється від заданої. Дійсно, якщо керування процесом охоло- дження здійснюється по датчику, який розташо- ваний на зовнішній поверхні контейнера, неможливо точно витримати задану швидкість охолодження у зразку, зокрема через нестаціонарність теплооб- міну, пов’язану з переміщенням границь поділу між рідкою, твердою та змішаною фазами. Крім того, керування процесом охолодження зразка у прог- рамному заморожувачі при знаходженні датчика температури у геометричному центрі контейнера неможливе через те, що прихована теплота льодо- утворення, яка виділяється на фронті кристалізації, екранує вимірювач температури від зони, розташо- ваної поза рідкою фазою, що його оточує. Отже, при кріоконсервуванні зразків відносно великого розміру усі режимні параметри заморожу- вання змінюються в залежності від розташування клітини у зразку. При цьому неможливо реалізу- вати оптимальні умови заморожування для всіх клітин одночасно. У зв’язку з цим виникає проб- лема оптимізації умов заморожування біологічних об’єктів, що мають порівняно великі розміри, з ура- хуванням розкиду режимних параметрів охоло- дження для окремих клітин у зразку. Мета роботи – визначення розподілу швидкості охолодження в суспензії мікроорганізмів S. cеre- visiae у фізіологічному розчині при її заморожуванні в контейнерах циліндричної форми різного розміру (10, 20 і 30 мм) зі швидкістю 1, 5 і 10°С/хв (за дат- чиком на зовнішній поверхні контейнера). Матеріали і методи Циліндричні пластикові контейнери з діамет- рами 10, 20 і 30 мм, заповнені суспензією мікро- організмів S. cerevisiae у фізіологічному розчині, охолоджували до температури –196°С за допомо- гою програмного заморожувача УОП-6 (СКТБ з ДВ ІПКіК НАН України). Початкова кількість клітин в 1мл суспензії складала близько 6×107. Швидкість охолодження β на зовнішній стінці контейнера, яку контролювали термометром опору 4 (рис. 2), скла- дала 1, 5 або 10°С/хв. Розподіл температурного поля у контейнері контролювали трьома (при діа- метрах контейнера 20 і 30 мм) або двома (при діаметрі контейнера 10 мм) термопарами, спаї яких у першому випадку були розміщені в контейнері (рис. 2: спай термопари 1 – на внутрішній стінці контейнера; спай термопари 2 – посередині між спаями термопар 1 і 3, спай термопари 3 – на осі циліндричного контейнера), а у другому випадку спай термопари 1 був розташований на внутрішній стінці контейнера, спай другої термопари 3 – на осі контейнера. Неробочі спаї диференціальних термо- пар розміщували у термостаті, який містив суміш льоду і води з температурою 0°С. Контейнери вміщували у спеціальну укладку, що фіксувалась у кріогенній камері приладу УОП-6. Термограми охо- лодження реєстрували багатоканальним само- писцем. Результати та обговорення На рис. 3 подана типова термограма охоло- дження мікроорганізмів S. cerevisiae у 0,15 М вод- ному розчині хлориду натрію. Момент часу tA від- повідає початку льодоутворення у зразку. Фронт кристалізації фізіологічного розчину є термодина- мічно нестійким. Тому цей розчин кристалізується у вигляді суміші дендритів льоду 1 і розчину 2 з Швидкість охолодження на етапі кристалізації, °С/хв Зб ер еж ен іс ть к лі ти н, % Рис. 1. Типова залежність збереженості клітин від швид- кості охолодження на етапі кристалізації [1]. Рис. 2. Розташування термопар (1, 2, 3) і термометра опору (4) у кріокамері та зразка циліндричної форми з діаметрами 20 і 30 мм. 428 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №4 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №4 підвищеною по відношенню до початкового значен- ня концентрацією електроліту (рис. 4). Тому фрон- том кристалізації умовно можна вважати цилінд- ричну поверхню АВ, що співпадає з ізотермою, на якій температура дорівнює початковій рівноважній температурі кристалізації фізіологічного розчину Tk0. По мірі охолодження умовний фронт кристалі- зації просувається від стінки циліндричного контей- нера вглиб зразка. Швидкість охолодження, яка до моменту часу tA є сталою, після початку кристалі- зації у зразку уповільнюється за рахунок утворення на фронті поділу фаз прихованої теплоти кристалі- зації. З моменту tA до моменту tk0 термопари, розташовані на деякій відстані від стінки кон- тейнера, не „відчувають” охолодження, оскільки в цей проміжок часу температура на умовному фронті кристалізації залишається майже сталою і приблизно дорівнює початковій рівноважній темпе- ратурі кристалізації позаклітинного розчину. Це від- бувається внаслідок того, що тепловіддача від фронту кристалізації компенсується теплом, яке утворюється при кристалізації. Тільки з моменту часу tk0, при якому фронт кристалізації досягає спаю термопари, відбувається його охолодження. Оскільки наявність термопар у зразку суттєво не викривлює поле температури порівняно з полем за відсутності термопар, можна стверджувати, що клітина, яка розташована біля термопари, охоло- джується по відповідній термограмі. Рівноважна температура евтектики водного розчину хлориду натрію Te (див. рис. 3), при якій за термодинамічної рівноваги завершується кристалізація, дорівнює –21,8°С. Проміжок часу, який минає від початку кристалізації у зразку до досягнення рівноважної температури евтектики у визначеній точці зразка, позначимо te, а швидкість охолодження у цій точці – β3. Відповідно до двохфакторної теорії кріопошко- дження кожної окремої клітини значною мірою визначається режимом її охолодження на ділянці термограми ВС (див. рис. 3). В табл. 1–3 подані вказані вище параметри tk0, te і β3, визначені за експериментальними термограмами заморожуван- ня мікроорганізмів у циліндричних пластикових контейнерах різного діаметра зі швидкостями охолодження в 1, 5 і 10°С/хв. Рис. 3. Типова термограма охолодження суспензії охо- лодження S.cerevisiaе у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері: tA − момент початку кристалізації у клітинній суспензії; Te − температура початку кристалізації; te − момент досягнен- ня евтектичної температури у визначеній точці зразка; tk0 − момент часу проходження умовного фронту криста- лізації через точку, в якій знаходиться термопара. Таблиця 1. Параметри охолодження tk0, te і β3 охолодження S. cerevisiaе у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері з діаметром 30 мм в залежності від швидкості охолодження зовнішньої поверхні контейнера β і розташування термопар у зразку (M±m) Час, хв Те м пе ра ту ра , ° С ирапомретремоН кдивШ ³ ьтс вх/С°,яннеждолохо t 0k вх, tе вх, β 3 вх/С°, γ )вх/С°(, 2 1 1 0 1±92 1±56,3 400,01 5 0 52,2±52,01 1,0±24,4 419,95 01 0 7,0±4,5 53,0±13,7 65,832 2 1 27,2±8,51 9,1±1,82 5,0±5,6 369,92 5 3,2±8,6 2±5,11 20,2±60,9 28,941 01 1±4 7,1±8,5 5,1±0,41 36,844 3 1 8,0±8,62 2,1±9,82 6,2±4,41 79,994 5 5,0±02 52,1±12 4,3±03 9,9991 01 7,0±50,7 36,0±78,7 6,3±5,83 7,9993 B C 429 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №4 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №4 Встановлено, що швидкість охолодження кліти- ни на етапі кристалізації суспензії змінюється в де- кілька разів в залежності від її розташування у зразку. Швидкість охолодження біля внутрішньої стінки контейнера, як правило, на ділянці термо- грами ВС перевищує швидкість охолодження, що фіксується термопарою, розташованою на зовніш- ній стінці. При віддаленні клітин від стінки контей- нера швидкість охолодження збільшується у декілька разів, що, можливо, пов’язано зі зменшен- ням теплоємності льоду у порівнянні з рідкою фазою і поліпшенням умов тепловіддачі по мірі збільшення кількості льоду у зразку. Швидкість Таблиця 2. Параметри tk0, te і β3 охолодження S.cerevisiae у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері з діаметром 20 мм в залежності від швидкості охолодження зовнішньої поверхні контейнера β і розташування термопар у зразку (M±m) охолодження зразка, який повністю затвердів, відповідно до отриманих експериментальних даних практично не відрізняється від швидкості охолод- ження, що реєструється термометром опору, розта- шованим на зовнішній стінці контейнера. Розкид виміряних параметрів заморожування збільшується при підвищенні швидкості охолодження та розміру зразка. Отримані експериментально термограми охоло- дження на етапі кристалізації суспензії S. cerevisiaе у фізіологічному розчині апроксимуються функцією: ( ) ( ) 2 0 3 2 0 0 0 exp ek e e k k e k t tT T t t T T T T T T β γ  −− −= − −  − − −   , (1) де β3>0 (швидкість охолодження вважається позитивною величиною). Функція γ [°С/хв] виз- начається за наступною формулою:       + ++ −+ −= M R r R r , R r, R r, ,)R, R r,( β ββγ 568 9128869 12347 2 2 2 2 (2)     +−×    −×       ++ ++ + 2 2 2 2 2 2 2 2 67361598421 5 21 568 10361 R r, R r, R R R r R r , R r R r, MMβ β , де r – відстань точки, в якій вимірюється темпера- тура, від осі зразка; R – радіус зразка; βM і RM – мінімальні з використаних в експериментах значення швидкості охолодження на зовнішній поверхні контейнера і радіуса контейнера відпо- відно. Розраховане за формулою (2) значення γ наведено в табл. 1–3. При порівнянні експери- �� Рис. 4. Дендритний ріст кристалів льоду у циліндричному контейнері: 1 – лід; 2 – рідка фаза; А – Б – умовний фронт кристалізації. ирапомретремоН ьтсiкдивШ вх/С°,яннеждолохо t 0k вх, tе вх, β 3 вх/С°, γ )вх/С°(, 2 1 1 0 5,1±5,52 74,0±27,3 600,51 5 0 4,1±8,8 37,0±37,5 178,98 01 0 58,0±85,5 2,1±4,8 48,753 2 1 9,1±9,51 0,2±5,62 9,0±10,5 549,44 5 57,1±52,6 09,0±74,9 2,4±21 37,422 01 52,0±52,2 9,0±6 1,2±41 49,276 3 1 6,1±9,22 56,0±1,62 54,0±17,6 59,947 5 2,1±7,8 9,0±6,9 3,8±24 8,9992 01 56,0±31,6 05,0±52,6 2,01±1,94 6,9995 1 2 A Б 430 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 18, 2008, №4 ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 18, 2008, №4 ментально отриманих термограм з формул (1) і (2) встановлено, що вищевказані мінімальні значення швидкості охолодження цілком апроксимують експериментальні дані. Отримані дані свідчать про необхідність перег- ляду існуючих уявлень щодо оптимального режиму охолодження клітинних суспензій. Необхідно з’ясувати, як збереженість певної клітинної суспензії залежить від розміру зразка, що заморожується, та швидкості охолодження. Виникає потреба в уточненні самого поняття оптимальної швидкості охолодження зразка порівняно великого об’єму, а також у розробці нових, більш точних вимог до визначення і подання оптимальних умов низько- температурного консервування клітинних суспензій. Висновки 1. Клітини, розташовані у різних точках зразка, на етапі кристалізації суспензії клітин охоло- джуються з істотно різними режимними параметра- ми. 2. Неоднорідність температурних полів та швидкостей охолодження в контейнері порівняно великого розміру з точки зору двохфакторної теорії кріопошкодження клітин неминуче приводить до зменшення збереженості біооб’єкта у міру збіль- шення розміру зразка і швидкості охолодження. 3. Встановлено аналітичну функцію, що апро- ксимує поле температур суспензії S.cerevisiaе у Таблиця 3. Параметри tk0, te і β3 охолодження S.cerevisiae у фізіологічному розчині на етапі кристалізації в циліндричному контейнері з діаметром 10 мм в залежності від швидкості охолодження зовнішньої поверхні контейнера β і розташування термопар у зразку (M±m) фізіологічному розчині на етапі кристалізації в ци- ліндричному контейнері в залежності від його діаметра і швидкості охолодження зовнішньої по- верхні контейнера. 4. Значна частина клітин перед початком крис- талізації позаклітинного розчину у безпосередній близькості від них досить тривалий проміжок часу (від tA до tk0) експонується при температурі Tk0. Тому при розробці методу низькотемпературного консервування доцільно завчасно визначити їх резистентність до гіпотермічного зберігання у відповідному кріозахисному середовищі. Література Гордиенко Е.А., Пушкарь Н.С. Физические основы низко- температурного консервирования клеточных суспен- зий.– Киев: Наук. думка, 1994.– 144 с. Mazur P. The role of intracellular freezing in the death of cells at supraoptimal rates // Сryobiology.– 1977.– Vol. 14, N2.– P. 251–272. Thyrumata S., Ferrer M.S., Bruce A. et al. Cryopreservation of canina spermatozoa: theoretical prediction of optimal cooling rates in the presence and absence of cryoprotective agents // Cryobiology.– 2003.– Vol. 47, N1.– P. 109–124. Yu I., Songsasen N., Godke R.A., Leibo S.P. Differences among dogs in response of their spermatozoa to cryopreser- vation using various cooling and warming rates // Cryobio- logy.– 2002.– Vol. 44, N1.– P. 62–78. Надійшла 29.04.2008 1. 2. 3. 4. ирапомретремоН кдивШ ³ ьтс вх/С°,яннеждолохо t 0k вх, tе вх, β 3 вх/С°, γ )вх/С°(, 2 1 1 0 59,1±8,41 9,0±27,6 800,02 5 0 54,0±85,6 1±51 38,911 01 0 52,0±4,4 1,2±41 21,774 3 1 9,1±1,21 3,2±2,51 1,2±4,8 49,999 5 3,0±6,5 53,0±58,6 4±62 7,9993 01 57,0±52,3 5,0±72,4 21±85 5,9997

Розподіл швидкості охолодження у циліндричних контейнерах різного розміру на етапі кристалізації суспензії Saccharomyces cеrevisiae

Institution

Similar Items