Em centros de terapia celular, bancos de células tronco, bancos de sangue do cordão umbilical e plataformas de pesquisa e desenvolvimento de anticorpos, as valiosas amostras biológicas precisam "dormir" por décadas ou até décadas em ambientes de baixa temperatura abaixo de -190 ° C. Os tanques de nitrogênio líquido tradicionais mergulham as amostras diretamente no nitrogênio líquido, embora a temperatura seja extremamente baixa, acompanham os riscos de poluição cruzada, explosão de tubos e salpicaduras de nitrogênio líquido. O aparecimento do tanque de nitrogênio líquido isolado (Dry Vapor Nitrogen Storage System), com o conceito de "nitrogênio líquido não submerso em amostra, área seca na amostra". Este artigo irá interpretar completamente esta "fortaleza de segurança de amostra" a partir dos princípios estruturais, vantagens principais, aplicações típicas, pontos de seleção e experiência operacional em cinco dimensões.

A transição tecnológica de “húmido” para “seco”

O nitrogênio líquido pode penetrar no interior do tubo de congelamento, causando explosões e poluição cruzada;

O operador precisa entrar em contato com o nitrogênio líquido e é propenso a congelamento;

Após a abertura da tampa, o nitrogênio líquido evapora fortemente, a temperatura aumenta instantaneamente e a amostra congela repetidamente.

O tanque de nitrogênio líquido isolado de nitrogênio usa o design de "cobertura de nitrogênio líquido + ciclo de fase gás": o nitrogênio líquido existe apenas na área de armazenamento da parede do tanque e no fundo, e a área de armazenamento é um espaço de fase gás profundo e a baixa temperatura seco. Através da convecção natural e do ciclo forçado do ventilador superior, o nitrogênio é distribuído uniformemente em torno de -193 ° C para o armazenamento "seco".

Análise estrutural: cinco proteções de um tanque de nitrogênio líquido "seco"

1. isolamento de parede de dupla camada + vácuo

- parede interna: aço inoxidável 304, resistente à corrosão;

- parede externa: aço + pulverização em pó resistente às intempéries, anti-névoa salina;

- Médio: alto vácuo + papel isolante de camadas múltiplas, evaporação estática ≤ 0,8% / dia.

2. revestimento de nitrogênio

O nitrogênio líquido rodeia a área de armazenamento na forma de um "jacket" sem entrar em contato direto com a amostra, evitando o risco de derramamento de nitrogênio líquido.

3. Disco de amostra rotativo

Bandeja rotativa interna, tubo de congelação de 2 ml, saco de sangue de 50 ml e caixa de congelação de cubo podem ser armazenados em camadas; A mão externa gira sem penetrar no tanque, reduzindo o tempo de operação em 50%.

Sistema de controle de temperatura inteligente

Sonda de temperatura dupla + sensor de nível alto e baixo para monitorar a diferença de temperatura superior e inferior em tempo real; Quando a temperatura é superior a -180 ° C ou o nível do líquido está abaixo de 30%, o alarme sonoro automático e a mensagem de texto é enviada remotamente.

5. baixa taxa de aquecimento

Abrir a tampa por 10 min, a temperatura da área de armazenamento aumentou apenas 2 ° C, para 1/3 do tanque úmido, reduzindo significativamente os danos de congelamento da amostra.

Vantagens principais: segurança, temperatura média e grande capacidade

Contato com nitrogênio líquido zero: a área de armazenamento é seca, eliminando o risco de poluição cruzada;

Temperatura uniforme: parede do tanque 360 ° C coberto de nitrogênio líquido, diferença de temperatura ≤ 3 ° C, melhor do que o tanque úmido ≥ 10 ° C;

- Capacidade extraordinária: o V5000EH pode armazenar 42.000 tubos de congelação de 2 ml, 1.984 sacos de sangue de 50 ml, com uma área de apenas 1,4 m² e uma densidade de 30% maior;

- Operação amigável: desnebrificação com um clique, tampa superior visível, console desmontável, única pessoa 3 min para concluir a amostragem ou amostragem;

Conformidade de dados: Interfaces USB e RS-485 integradas para exportação de registros de temperatura, nível de líquido e abertura da tampa em CSV, cumprindo os requisitos de rastreamento de auditoria GMP, ISO 20387 e 21 CFR Part 11.

Cenário de aplicação: do "banco de células" ao "lado da cama clínica"

1. Desenvolvimento de anticorpos

As células originais e as linhagens de células CHO precisam ser conservadas a longo prazo, e o tanque de isolamento de nitrogênio fornece um ambiente estável de -193 ° C.

Terapia celular (CAR-T/CAR-NK)

As células T após a transfeção do veículo viral são extremamente sensíveis às flutuações de temperatura, o armazenamento seco evita a infiltração de nitrogênio líquido no saco sanguíneo, reduz a perda de título viral e garante a eficácia da retransfusão.

3. Banca de sangue do cordão umbilical e células tronco

As bibliotecas públicas devem ser mantidas por mais de 20 anos, com baixa taxa de aquecimento do tanque de nitrogênio + redundância de sonda dupla, para atender aos requisitos de certificação AABB e NetCord.

Bancos de sangue e órgãos

Tipificação HLA, linfocitos, glóbulos vermelhos profundos de backup a temperatura baixa, uma única lata pode armazenar 434 sacos de sangue de 50 ml, economizando 50% de espaço de armazenamento frio.

Banco de genes e recursos genéticos

Embriões animais, sementes de plantas e cepas de micróbios são preservados em áreas secas, evitando que a penetração de nitrogênio líquido cause danos ao cristal de gelo e aumente a taxa de recuperação de 10% a 15%.

Guia de seleção:

Capacidade de contagem: Estimada de acordo com o fator de crescimento do estoque atual x 1,3; Se você planeja 100.000 tubos de 2 ml, escolha três V5000EH (42.000);

2. espaço fixo: largura da porta ≥ 1,2 m, altura da camada ≥ 2 m, reservando a área de reparação do ventilador superior de 0,5 m;

Função opcional: se armazenar CAR-T, Ex db ib IIC T4 eletrônico anti-explosão é necessário; Para bibliotecas públicas, adicionar software de controle de impressões digitais e rastreamento de auditoria;

Veja a taxa de evaporação: alta temperatura do sul, alta umidade, taxa de evaporação estática selecionada ≤ 0,8% / dia modelo, para reduzir o número de reabastecimentos de nitrogênio;

Serviço comparativo: fornecer prioridade ao fornecedor de "abastecimento de nitrogênio líquido - instalação - validação 3Q - calibração anual" de serviço único, economizando 30% do tempo de certificação.

Operação e manutenção: tornar a "segurança" o dia a dia

Inspeção diária: verificar a temperatura do painel de controle, o nível do líquido, registrar alarmes anormais;

2. Semana de manutenção: limpar a barra de vedação da tampa superior com nitrogênio seco para evitar que os escombros de gelo afetem a vedação;

Calibração mensal: diferença de temperatura da sonda dupla com resistência de platina padrão;

Manutenção anual: substituição da junta da boca de vácuo, detecção da taxa de evaporação estática, excedendo o padrão, é necessário bombear o vácuo novamente a 1 × 10-3 Pa;

Exercício de emergência: simular a interrupção do fornecimento de nitrogênio líquido a cada semestre para verificar o tempo em que a temperatura dentro do tanque subiu de -193 ° C a -150 ° C para garantir o período de tampão e ganhar tempo para a transferência de amostras.