في السنوات الأخيرة، باتت بنوك العينات البيولوجية تلعب دورًا متزايد الأهمية في البحث العلمي. إذ تضمن معدات التخزين عالية الجودة في درجات حرارة منخفضة سلامة العينات وفعاليتها، وتساعد الباحثين على إجراء مختلف البحوث العلمية على نحو أفضل من خلال توفير بيئة تخزين احترافية وآمنة للعينات البيولوجية.
تُستخدم خزانات النيتروجين السائل لتخزين العينات لفترات طويلة. تُحفظ العينات في درجة حرارة منخفضة تصل إلى -196 درجة مئوية، وذلك بفضل مبدأ العزل الفراغي بعد تبريد العينات مسبقًا. توجد طريقتان لتخزين العينات في خزانات النيتروجين السائل: التخزين في الحالة السائلة والتخزين في الحالة البخارية. ما الفرق بينهما؟
1. التطبيق
تُستخدم خزانات النيتروجين السائل بشكل رئيسي في المختبرات وتربية الحيوانات وقطاع المعالجة.
تُستخدم خزانات النيتروجين السائل في الحالة البخارية بشكل رئيسي في بنوك العينات البيولوجية، والمستحضرات الصيدلانية، ومجال الرعاية الصحية.
2. حالة التخزين
في الحالة البخارية، تُخزَّن العينات عن طريق تبخير النيتروجين السائل وتبريده. وتتراوح درجة حرارة التخزين من الأعلى إلى الأسفل في منطقة تخزين العينات. أما في الحالة السائلة، فتُخزَّن العينات مباشرةً في النيتروجين السائل عند درجة حرارة -196 درجة مئوية. ويجب أن تكون العينات مغمورة بالكامل في النيتروجين السائل.
حاويات النيتروجين السائل الطبية الحيوية من هاير - سلسلة سمارت
إضافةً إلى هذا الاختلاف، تختلف معدلات تبخر النيتروجين السائل بين النوعين. وبشكل عام، يتأثر معدل تبخر النيتروجين السائل بقطر الخزان، وعدد مرات فتح الغطاء، وعملية التصنيع، وحتى درجة الحرارة والرطوبة المحيطة. ولكن في جوهر الأمر، تُعدّ تقنيات التفريغ والعزل المتقدمة المستخدمة في تصنيع خزانات النيتروجين السائل أساسية لضمان استهلاك منخفض للنيتروجين السائل.
يكمن الاختلاف الأكبر بين الطريقتين في طريقة تخزين العينات. ففي حالة التخزين في الحالة البخارية، لا تتلامس العينات مباشرةً مع النيتروجين السائل، مما يمنع تلوثها بالبكتيريا. مع ذلك، لا يمكن أن تصل درجة حرارة التخزين إلى -196 درجة مئوية. أما في الحالة السائلة، فرغم إمكانية تخزين العينات عند حوالي -196 درجة مئوية، إلا أن أنبوب التجميد غير مستقر. فإذا لم يكن محكم الإغلاق، سيتسرب النيتروجين السائل إلى داخله. وعند إخراج الأنبوب، سيؤدي تبخر النيتروجين السائل إلى اختلال في الضغط داخله وخارجه، مما قد يتسبب في انفجاره. وبالتالي، تفقد العينة سلامتها. وهذا يشير إلى وجود مزايا وعيوب لكل طريقة.
كيف يمكن تحقيق التوازن بين الاثنين؟
تم تصميم سلسلة البنوك الحيوية لنظام تخزين النيتروجين السائل الطبي الحيوي من هاير لتخزين كل من الطور السائل والبخاري.
يجمع هذا النظام بين مزايا التخزين في الحالة البخارية والحالة السائلة، وهو مصمم بتقنيات متطورة للتفريغ والعزل لضمان سلامة التخزين وتجانس درجة الحرارة مع تقليل استهلاك النيتروجين السائل. لا يتجاوز فرق درجة الحرارة في منطقة التخزين بأكملها 10 درجات مئوية. حتى في الحالة البخارية، تصل درجة حرارة التخزين بالقرب من أعلى الرف إلى -190 درجة مئوية.
سلسلة بنوك حيوية للتخزين على نطاق واسع
بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم مجسات عالية الدقة لقياس درجة الحرارة ومستوى السائل لضمان الدقة. جميع البيانات والعينات محمية بنظام تحكم آمن في الوصول. تراقب هذه المجسات درجة الحرارة ومستوى السائل في خزان النيتروجين السائل في الوقت الفعلي، وبالتالي يمكن إعادة ملء الخزان تلقائيًا لتوفير ظروف تخزين آمنة للعينات.
تاريخ النشر: 26 فبراير 2024



