對于許多實驗室和樣品儲存中心來說,這是最糟糕的情況,你的冰箱壞了,你的樣品也毀了。
無論是由于壓縮機故障、電源故障還是溫度控制問題,超低存儲冷凍柜故障都可能意味著重要樣本在幾小時內(nèi)損壞。立式冷凍柜中用戶部件和變量的數(shù)量之多意味著,當(dāng)它們被長期使用時,故障是時間問題,而不是是否。
樣品冷凍柜故障的影響
2019年9月,洛杉磯一家醫(yī)院的冷凍柜故障導(dǎo)致從癌癥兒童患者身上采集的56份干細(xì)胞樣本被毀。冷凍柜的溫度傳感器沒有檢測到故障,因此直到樣品變質(zhì)后才被發(fā)現(xiàn)。
受影響家庭的律師亞當(dāng)·沃爾夫說:“通常情況下,干細(xì)胞和胚胎會被冷凍,因為擔(dān)心如果以后試圖生產(chǎn)它們,它們將無法獲得或質(zhì)量低劣。這對受害者來說是一場悲劇?!?/p>
2012年,哈佛大學(xué)腦組織資源中心發(fā)生了一次類似但更大的故障,當(dāng)時世界上最大的自閉癥腦樣本庫發(fā)生了冷凍故障。盡管冷凍柜的內(nèi)部接近家用冰箱的內(nèi)部,但該裝置的溫度警報沒有響起。人們認(rèn)為,這一失敗可能使自閉癥研究倒退了十年。
在世界各地的設(shè)施中發(fā)現(xiàn)了各種至關(guān)重要的樣本。它們通常是對可能影響全球數(shù)十億人的疾病進(jìn)行科學(xué)研究的重要組成部分
這些事件表明了立式機械冷凍機不可預(yù)測的故障造成的破壞。然而,由于立式冷凍柜易于使用,在全球?qū)嶒炇抑腥匀蝗绱送怀?,解決方案是什么?
盡量減少立式冷凍柜故障
您可以采用一些變通方法來確保在最壞的情況下不會損壞樣品。最受歡迎的方法之一是始終運行一個或多個空的備用冷凍柜,以便在冷凍柜發(fā)生故障時可以快速移動樣本。但這在環(huán)境和經(jīng)濟上都是代價高昂的。
即使是ULT冷凍柜制造商自己也很清楚冷凍柜故障的風(fēng)險。制造商通常會采用內(nèi)置電源備份,并就避免故障期間樣品完全丟失的最佳方法發(fā)布官方建議。
許多冷凍柜將配備溫度報警器,以指示溫度何時變得不安全。但是,正如上面的兩個例子所示,這些往往不可靠。
ULT冷凍柜有幾個常見的故障源,例如:
壓縮機故障。這些通常使用乙烷(R170)或丙烷(R290)等制冷劑。
停電。冷凍柜有時會配備備用電源系統(tǒng),但這些系統(tǒng)可能有限且不可靠。
電子設(shè)備故障。溫度通常以數(shù)字方式管理。
暖通空調(diào)系統(tǒng)故障。立式機械冷凍機的設(shè)計意味著有大量的熱量被轉(zhuǎn)移。如果您的暖通空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障,這種熱量可能會開始加熱冰箱并破壞樣品。
只是忘了關(guān)上門。盡管許多冷凍柜在門打開時確實有指示器報警,但這仍然是一種可能性。
如果您的冷凍柜發(fā)生故障,樣品不再安全,應(yīng)立即將其轉(zhuǎn)移到備用冷凍柜,假設(shè)在樣品損壞之前檢測到故障。然后,應(yīng)將故障告知負(fù)責(zé)人。您的設(shè)施應(yīng)該有自己的流程,清楚地顯示在冷凍柜上或附近。
然而,即使有了所有這些流程和備份,失敗仍然是使用ULT立式冷凍柜的代價。
最佳解決方案
如果壓縮機故障、停電、暖通空調(diào)故障和門開著是冰箱故障的主要原因,那么消除這些因素是最好的解決方案。
MVE Variō?系列可變速氮氣蒸汽冷凍機為機械式零下80°C立式冷凍機提供了一種替代方案,并解決了上述所有問題。Variō?能夠在-20°C至-150°C之間的完全用戶定義的溫度下舒適運行,將液氮推入熱交換系統(tǒng),并利用液氮的汽化能量進(jìn)行精確穩(wěn)定的溫度控制。
由于其獨特的設(shè)計,Variō?沒有壓縮機,消耗的功率不到立式冷凍機的1%。假設(shè)液氮定期供應(yīng),該系統(tǒng)將繼續(xù)保護(hù)樣品。它還完全消除了在冷凍室中使用昂貴且不可靠的暖通空調(diào)系統(tǒng)的需要。
與典型的低溫液氮冷凍柜不同,樣品不保存在液氮中或附近,大大降低了污染的風(fēng)險。這也意味著即使蓋子打開,溫度也可以舒適地保持一段時間。同樣,絕緣水平意味著如果停止液氮供應(yīng),溫度從-80°C上升到-60°C需要四天的時間。
總體而言,Variō?可變速樣品冷凍柜為機械ULT提供了更安全可靠的解決方案。標(biāo)準(zhǔn)立式冷凍柜可能是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但效益是否大于成本取決于用戶。
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