蒸気極低温貯蔵と液体貯蔵の利点

液体窒素を使用して生体サンプルを極低温で保存する場合、2 つの主要なオプションを検討する価値があります。最初の選択には蒸気の極低温相保存が含まれますが、別の選択肢ではサンプルを窒素の液相内に直接配置する必要があります。

液体窒素は 1950 年代に極低温保管に初めて利用され、-196 度という低い温度でのサンプルの保存が可能になりました。°それ以来、LN2 は極低温貯蔵のベンチマークとして広く認められるようになりました。水のガラス転移点（-135℃）以下でのサンプルの長期保存については、°C) は、ほぼすべての生物学的機能が停止する臨界閾値であり、液体窒素などの寒剤が唯一の実行可能な解決策として際立っています。

当初、唯一の方法はサンプル容器を液相に浸すことでした。しかし、技術の進歩によりすぐに、サンプルが LN2 内ではなく LN2 上に保管される乾相または気相保管が導入されました。

サンプルを液相に浸すか、気相で保存するどちらの設計も今日でも利用され続けていますが、それぞれに独自の長所と短所があります。最終的に、最適な選択はユーザーの特定のニーズと要件によって異なります。

ストレージ

ここで、各ソリューションの長所と短所が最も明らかになります。どちらの設計にも、冷凍庫の独特の内部構成に起因する長所と短所があります。

どちらのタイプの冷凍庫にも液相窒素が組み込まれています。ただし、気相冷凍庫では、サンプルは液体窒素に直接浸されるのではなく、液体窒素上で生成された蒸気の中に保管されます。以前、一部の批評家は気相貯蔵冷凍庫のスペースの限界を強調し、液体窒素ベースのため冷凍庫の下 3 分の 1 が使用できないと指摘しました。この批判は時代遅れであり、主に窒素蒸気貯蔵用の改造された液相冷凍庫に言及していることに注意することが重要です。この目的のために特別に設計された最新のユニットでは、通常、そのようなストレージ制限は発生しません。

気相極低温冷凍庫の設計において広く認識されている重要な側面は、汚染リスクを最小限に抑えることです。—これは液相 LN2 冷凍庫に関する重大な懸念事項です。液相保管で潜在的な問題となるバイアルの爆発は、気相保管では発生しません。この現象は、LN2 が 1 滴でもサンプル バイアルに入ると発生する可能性があり、加温時に激しい爆発を引き起こし、潜在的な危険とサンプル損失の両方を引き起こします。

液体窒素中での不適切な保管は、特に貴重なサンプルが感染の可能性のあるサンプルと保管場所を共有している場合、サンプル汚染のリスクを高めます。 B 型肝炎ウイルスや水疱性口内炎ウイルスなどの特定の汚染物質は、液体窒素に懸濁しても高い感染力を維持します。報告によると、B 型肝炎は液体窒素中で 2 年間感染力を保持していました。

気相 LN2 フリーザーは、サンプルを LN2 の上に保管することで汚染の懸念に対処し、液体自体を介した感染のリスクを最小限に抑えます。

さらに、コンテナの外層が汚染されている可能性があるため、回収中にリスクが生じます。液相冷凍庫とは異なり、気相冷凍庫は液体窒素と直接接触する必要がないため、ユーザーの汚染や跳ね返りによる怪我のリスクが低くなります。汚染の可能性を無視すると、LN2 の引きずり出しだけでも、作業者だけでなく周囲の地域にも重大な脅威をもたらす可能性があります。

アクセス

液相 LN2 フリーザーは、液体に直接浸す方が長期間にわたってより効率的で信頼性が高いと考えられるため、サンプルの保管期間を延長する場合に好まれることがよくあります。

逆に、蒸気貯蔵用に設計された冷凍庫はサンプルへのアクセス性に優れています。蒸気懸濁液からのサンプルの回収は非常に簡単です。たとえば、HEco 気相冷凍庫は蓋を通して簡単にサンプルにアクセスできるようにし、保持時間やサンプルの安全性を損なうことなく高い保存密度を提供します。 HEco にはサンプルをオペレーターに届ける内部カルーセルも組み込まれているため、冷凍庫の後ろでサンプルを取り出すのに苦労する必要がなくなります。—液相冷凍庫では潜在的な危険があります。

液体貯蔵の方が LN2 の消費量が少ないと主張する人もいます。ただし、HEco などの高効率で専用の蒸気貯蔵冷凍庫は、同等の容量の液体貯蔵冷凍庫よりも液体窒素の消費量が 50% 近く少なくなります。

温度C制御する

研究者はこれまで温度制御の選択肢に制約を受けてきましたが、気相冷凍庫の導入により温度調整の有効性が大幅に向上しました。

オペレーターは、特に冷凍庫の上部と底部で温度の大きなばらつきが見られた以前のバージョンの気相冷凍庫の温度均一性について懐疑的でした。しかし、現代の気相冷凍庫はこれらの初期の課題に対処しており、現在のモデルでは -190 度の温度をうまく維持しています。°Cは上部のコンパートメントにあります。 HEco などの最新の気相冷凍庫が、LN2 供給源がない場合でも数週間にわたって極低温を維持できることを考慮すると、この成果は注目に値します。

対照的に、液相冷凍庫は約 -196 ℃の固定温度で動作します。°C. それにもかかわらず、Vari に代表される蒸気貯蔵の進歩ああChart の冷凍庫では、温度制御の機会が提供されるようになりました。ヴァリああ液体窒素は冷凍庫自体ではなく別のチャンバーに保管されます。この液体窒素は熱交換器を通って推進され、蒸気が生成されます。その結果、このユニークな冷凍庫は、-20 ℃から 20 ℃までの幅広い温度範囲で動作できます。°C～-150°C.

結論

液相冷凍庫と気相冷凍庫の間の意思決定プロセスは、アクセスのしやすさ、温度制御機能、冷凍室や施設の特定の要件に合わせた保管ニーズなどの考慮事項が含まれるため、簡単ではない場合があります。

冷凍用段ボール箱、 のようなもの蒸気極低温貯蔵 方法、 特に実験室や研究環境での冷凍庫でのサンプルの保管のために特別に設計されたコンテナです。これらのクライオ冷凍庫ボックス 研究室低温に耐えることができる頑丈で断熱されたボール紙素材で作られているため、コストがかかりません。 さまざまなサンプルを整理および保護するための効果的かつ実用的なソリューション。

研究者は一般的に c を使用します。リョウ収納ボックス バイアル、チューブ、その他のサンプル容器を冷凍庫内で体系的かつ効率的に保管および整理します。これらのボックスは、サンプルの完全性を維持し、実験や保管中のアクセスと識別を容易にする上で重要な役割を果たします。

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