Verfahren zur Kryokonservierung von Flüssigkeiten mittels Floatingprozess

// Medizintechnik // Rote Biotechnologie // Synthesen und Verfahrenstechnik
Ref-Nr: 16621

Einleitung / Abstract

Die Kyrokonservierung von Flüssigkeiten wie z.B. Blut ist kompliziert. Die neue Technologie soll eine Reduzierung von Gefrierschutzmitteln sowie höhere Kühlraten ermöglichen.

Abb. 1: Prozessskizze zum Kryofloatingverfahren

Hintergrund

Stand der Technik ist die Lagerung von Blutkonserven bei ca. 4 °C über einen Zeitraum von bis zu 49 Tagen. Die Kryokonservierung von Blut mit einer Lagerung bei -60 bis -80 °C wird seltener angewandt. Dabei kommen Gefrierschutzmittel sogenannte Cryoprotective Agents (CPA) wie z.B. Glycerin (40 % /20 % w/v) oder Hydroxyethylstärke (HES) teilweise in großen Mengen zum Einsatz. Im Gegensatz zu Glycerin muss HES nach der Lagerung nicht ausgewaschen werden. Bekannt ist es biologische Zellen, die in einer Nährstofflösung suspendiert sind, auf eine kalte Oberfläche aufzusprühen, auf der sie gefrieren (US 5780295).

Problemstellung

Kontinuierliche Kryokonservierung dünner Flüssigkeitsfilme

Lösung

Zum Erzielen höherer Kühlraten und um den Anteil an Gefrierschutzmitteln zu reduzieren, soll das Oberflächen-Volumen-Verhältnis beim Abkühlen stark vergrößert werden. Dazu soll die zu kühlende Flüssigkeit im Floating-Prozess auf ein Bad aus einer inerten Flüssigkeit (Perfluorcarbon) mit deutlich höherer Dichte – damit keine Vermischungen auftreten – in einem dünnen Film aufgegeben werden, der möglichst schnell auf -43 bis ca. -50 °C abgekühlt wird (ggf. bis ca. -100 °C mit anderen Perfluorcarbonen). Anschließend erfolgt die Lagerung bei unter -135 °C.

Vorteile

Reduzierung von CPA höhere Kühlraten längere Lagerung kontinuierlicher Prozess

Anwendungsbereiche

Der Anwendungsbereich ist die Medizintechnik oder die Lebensmittelindustrie.

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