Libro Blanco - Guía definitiva para la supervisión y alarma de Dewar

Cuestión central: Cómo supervisar correctamente los dewars llenos de nitrógeno líquido, detectar problemas y enviar alarmas para evitar daños a las muestras almacenadas.

Introducción

Los dewars de crioconservación rellenos de nitrógeno líquido son el estándar para el almacenamiento de tejidos a largo plazo en muchos laboratorios. Los tejidos pueden variar desde sangre de cordón umbilical hasta óvulos humanos, embriones o incluso células madre, todos los cuales representan un gran valor tanto económico como irreemplazable. Estas muestras deben mantenerse a una temperatura muy baja para detener los procesos biológicos y, esencialmente, congelar los tejidos en el tiempo. El nitrógeno líquido se evapora continuamente de los dewars, reduciendo el nivel de líquido en el recipiente. Por ello, los dewars se llenan (manualmente) con frecuencia para evitar que el líquido se evapore por completo. La temperatura del dewar sólo se mantendrá baja si hay nitrógeno líquido dentro del recipiente. Una vez que el nitrógeno líquido se haya evaporado por completo, la temperatura empezará a subir rápidamente. Si la temperatura del recipiente de almacenamiento supera una temperatura crítica, los tejidos del interior sufrirán daños de viabilidad o simplemente perecerán.

Riesgos de almacenamiento

Los laboratorios que utilizan un sistema de gestión de la calidad trabajan con un enfoque basado en los riesgos. Esto significa que es necesario determinar los riesgos de los dewars y del nitrógeno líquido, así como sus consecuencias. Si los riesgos son grandes y las consecuencias nefastas, habrá que aplicar una medida de mitigación. Este libro blanco se centrará en una serie de cuestiones clave.

1. ¿Qué puede fallar en un dewar desde el punto de vista del usuario?
2. ¿Cómo medir con precisión el nitrógeno líquido en un dewar?
3. ¿Qué puede fallar en un dewar desde el punto de vista técnico?
4. ¿Cómo controlar todos estos riesgos con gran precisión y dar tiempo al usuario para reaccionar y evitar daños?

¿Cómo funciona un dewar?

Un dewar es, en esencia, un termo muy bien aislado. El tanque interior contiene el nitrógeno líquido que, en su forma líquida, tiene una temperatura de aproximadamente -196°C, dependiendo de la presión atmosférica. Si el nitrógeno líquido se vertiera en un recipiente sin aislar, se evaporaría en un santiamén. Por ello, el dewar interior se envuelve en muchas capas de un material aislante de aluminio. A continuación, este dewar aislado se coloca dentro de un tanque más grande con espaciadores para evitar que los dos tanques se toquen con un material destinado a impedir una mayor transferencia de calor.

Después de sellar completamente el espacio entre los tanques exterior e interior, se hace el vacío en el tanque exterior para eliminar todo el aire de la cámara de doble pared. Este último paso elimina el aire que puede transportar calor del exterior al interior del dewar, lo que aceleraría el proceso de evaporación (aislamiento al vacío).

En muchos laboratorios se supone que la temperatura en el interior del dewar es exactamente de -196°C en todo el dewar (arriba y abajo) y que el cambio de temperatura será igual con o sin líquido. Esto no es cierto. En primer lugar, la temperatura en el dewar no es exactamente -196°C en todo el dewar (algo que demostraremos más adelante). En segundo lugar, la temperatura en el interior del dewar se mantendrá estable durante mucho tiempo, para aumentar muy rápidamente una vez que todo el líquido se haya evaporado. Este segundo hecho a menudo se pasa por alto cuando se busca una solución de monitorización y alarma. Cuando el nitrógeno líquido desaparece, el tiempo de reacción para el usuario suele ser tan corto que, teniendo en cuenta los tiempos de retardo de una alarma y el tiempo de desplazamiento hasta el laboratorio, será demasiado tarde para evitar daños de viabilidad a las muestras........

Descargar la Guía definitiva para la monitorización y alarma de Dewar

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Agradecimientos: Me gustaría extender mi gratitud a la buena gente de Cryo Solutions en Rosmalen, Países Bajos. En primer lugar, quiero dar las gracias a David Vaessen por su ayuda y conocimientos en la preparación y realización de estas pruebas. Sin su ayuda, este artículo no habría sido posible. En segundo lugar, me gustaría dar las gracias a Richard van Woerden por permitirnos utilizar su empresa, la sala criogénica y los dewars para realizar estas pruebas. Por último, pero no por ello menos importante, gracias Dra. Christine Allen por ayudarme a discutir ideas científicas. Añadir la prueba de punción en el cuello completó este artículo.

Esperamos que nuestra información ayude a que la crioconservación a largo plazo en dewars sea un poco más segura y evite la pérdida innecesaria de tejido o incluso de la vida.

Han WeerdesteynCCO, XiltriX Internacional