تُعد كلية إمبريال كوليدج لندن (ICL) رائدةً في مجال البحث العلمي، ومن خلال قسمي المناعة والالتهابات وعلوم الدماغ، تشمل أبحاثها أمراض الروماتيزم وأمراض الدم، وصولًا إلى الخرف ومرض باركنسون وسرطان الدماغ. تتطلب إدارة هذه الأبحاث المتنوعة مرافق متطورة، لا سيما لتخزين العينات البيولوجية الحيوية. وقد أدرك نيل غالواي فيليبس، مدير المختبر الأول في كلا القسمين، الحاجة إلى حلول تخزين مبردة أكثر كفاءةً واستدامة.
احتياجات ICL
1.نظام تخزين النيتروجين السائل الموحد عالي السعة
2.تقليل استهلاك النيتروجين وتكاليف التشغيل
3.تحسين أمن العينة والامتثال التنظيمي
4.وصول أكثر أمانًا وكفاءة للباحثين
5.حل مستدام لدعم المبادرات الخضراء
التحديات
كان قسم المناعة في ICL يعتمد في السابق على 13 جهاز نيتروجين سائل ثابت منفصل (LN)2خزانات لتخزين عينات التجارب السريرية، والخلايا الساتلية، ومزارع الخلايا الأولية. كان هذا النظام المجزأ يستغرق وقتًا طويلاً في صيانته، ويتطلب مراقبةً مستمرةً وإعادة تعبئة.
أوضح نيل قائلاً: "استغرق ملء 13 خزانًا وقتًا طويلاً، وأصبحت متابعة كل شيء أكثر صعوبة. كان تحديًا لوجستيًا، وكنا بحاجة إلى طريقة أكثر كفاءة لإدارة مخزوننا".
كانت تكلفة صيانة الدبابات المتعددة مصدر قلق آخر.2كان الاستهلاك مرتفعًا، مما ساهم في ارتفاع نفقات التشغيل. في الوقت نفسه، كان الأثر البيئي لعمليات توصيل النيتروجين المتكررة يتعارض مع التزام المختبر بالاستدامة. وأشار نيل إلى ذلك قائلاً: "كنا نعمل على حصد جوائز استدامة متنوعة، وكنا نعلم أن تقليل استخدامنا للنيتروجين سيحدث فرقًا كبيرًا".
كان الأمن والامتثال من الأولويات الرئيسية أيضًا. ومع انتشار خزانات متعددة في مناطق مختلفة، أصبح تتبع الوصول والحفاظ على سجلات مُحدَّثة أمرًا مُعقَّدًا. وأضاف نيل: "من المهم أن نعرف بدقة من يصل إلى العينات، وأن يُخزَّن كل شيء بشكل صحيح وفقًا للوائح هيئة الأنسجة البشرية (HTA). لم يُسهِّل نظامنا القديم ذلك".
الحل
تمتلك شركة ICL بالفعل مجموعة من المعدات من شركة Haier Biomedical - والتي تشمل التخزين البارد، وخزائن السلامة البيولوجية، وCO2الحاضنات وأجهزة الطرد المركزي – تطوير الثقة في حلول الشركة.
لذلك، توجه نيل وفريقه إلى شركة هاير بيوميديكال للمساعدة في مواجهة هذه التحديات الجديدة، من خلال تركيب جهاز CryoBio 43 LN ذو السعة الكبيرة2بنك حيوي لدمج جميع الخزانات الثابتة الثلاثة عشر في نظام واحد عالي الكفاءة. كان الانتقال سلسًا، حيث أدار فريق هاير عملية التركيب ودرّب موظفي المختبر. تم دمج النظام الجديد في الشبكة الخلوية الحالية.2مع تعديلات طفيفة فقط. مع تطبيق النظام الجديد، أصبح تخزين العينات وإدارتها أكثر كفاءة بشكل ملحوظ. أشار نيل إلى أن "إحدى المزايا غير المتوقعة كانت المساحة الكبيرة التي اكتسبناها". "بعد إزالة جميع تلك الخزانات القديمة، أصبح لدينا الآن مساحة أكبر في المختبر لمعدات أخرى".
لقد عزز التحول إلى تخزين الطور البخاري السلامة وسهولة الاستخدام. "في السابق، كان كل رف نسحبه من خزان الطور السائل يقطر نيتروجينًا، وهو ما كان دائمًا مصدر قلق أمني. أما الآن، ومع تخزين الطور البخاري، أصبح التعامل مع العينات أنظف وأكثر أمانًا. كما عزز نظام الوصول البيومتري الأمان والامتثال، إذ أصبح بإمكاننا تتبع من يدخل النظام بدقة ومتى."
ووجد نيل وفريقه أن النظام سهل الاستخدام، حيث مكّنهم برنامج التدريب الخاص بشركة هاير من دمج المستخدمين النهائيين بسرعة.
من الميزات غير المتوقعة والمُرحب بها، الدرجات الآلية القابلة للسحب، والتي تُسهّل الوصول إلى الخزان. وعلّق نيل قائلاً: "في الخزانات السابقة، كان الباحثون غالبًا ما يضطرون إلى رفع الأشياء بأقصى سرعة. ورغم أن الخزان الجديد أطول، إلا أن الدرجات تُفتح بضغطة زر، مما يُسهّل إضافة العينات أو إزالتها بشكل كبير".
الحفاظ على العينات القيمة
العينات المحفوظة في منشأة التبريد التابعة لـ ICL لا تُقدر بثمن للأبحاث الجارية. قال نيل: "بعض العينات التي نخزنها لا تُعوض إطلاقًا".
نحن نتحدث عن مُستحضرات خلايا الدم البيضاء من أمراض نادرة، وعينات التجارب السريرية، ومواد أخرى ضرورية للأبحاث. لا تُستخدم هذه العينات داخل المختبر فحسب، بل تُشارك مع زملاء حول العالم، مما يجعل سلامتها أمرًا بالغ الأهمية. حيوية هذه الخلايا هي الأساس. إذا لم تُخزَّن بشكل صحيح، فقد تُعرِّض الأبحاث التي تدعمها للخطر. لهذا السبب، نحتاج إلى تخزين بارد عالي الموثوقية يمكننا الوثوق به. مع نظام هاير، نتمتع براحة بال تامة. يمكننا التحقق من ملف درجة الحرارة في أي وقت، وإذا خضعنا للتدقيق، يُمكننا بثقة إثبات أن كل شيء قد تم تخزينه بشكل صحيح.
تحسين الاستدامة وكفاءة التكلفة
أدى إطلاق البنك الحيوي الجديد إلى خفض استهلاك المختبر من النيتروجين السائل بشكل كبير، حيث انخفض استهلاكه عشرة أضعاف. وأوضح نيل: "كانت سعة كل خزان من تلك الخزانات القديمة حوالي 125 لترًا، لذا فقد أحدث دمجها فرقًا هائلاً. نستخدم الآن جزءًا ضئيلًا من النيتروجين الذي كنا نستخدمه سابقًا، وهذا إنجاز كبير من الناحيتين المالية والبيئية".
مع انخفاض الحاجة إلى توصيل النيتروجين، انخفضت انبعاثات الكربون، مما يدعم أهداف الاستدامة للمختبر. وأضاف نيل: "الأمر لا يقتصر على النيتروجين نفسه. فانخفاض عدد التوصيلات يعني عددًا أقل من الشاحنات على الطرق، واستهلاكًا أقل للطاقة لإنتاج النيتروجين في المقام الأول". كانت هذه التحسينات بالغة الأهمية لدرجة أن إمبريال حصلت على جوائز الاستدامة من كلٍّ من LEAF وMy Green Lab تقديرًا لجهودها.
خاتمة
طوّر بنك البيانات الحيوية المبرد من هاير بيوميديكال قدرات التخزين في شركة ICL، محسّنًا الكفاءة والسلامة والاستدامة مع خفض التكاليف بشكل ملحوظ. بفضل تحسين الامتثال، وتعزيز أمان العينات، وتقليل الأثر البيئي، حقق هذا التحديث نجاحًا باهرًا.
نتائج المشروع
1.LN2انخفاض الاستهلاك بنسبة 90%، مما يؤدي إلى خفض التكاليف والانبعاثات
2.تتبع العينات بشكل أكثر كفاءة والامتثال لـ HTA
3.تخزين الطور البخاري بشكل أكثر أمانًا للباحثين
4.زيادة سعة التخزين في نظام واحد
5.التقدير من خلال جوائز الاستدامة
وقت النشر: ٢٣ يونيو ٢٠٢٥
