对于许多实验室和样品储存中心来说,这是最糟糕的情况,你的冰箱坏了,你的样品也毁了。
无论是由于压缩机故障、电源故障还是温度控制问题,超低存储冷冻柜故障都可能意味着重要样本在几小时内损坏。立式冷冻柜中用户部件和变量的数量之多意味着,当它们被长期使用时,故障是时间问题,而不是是否。
样品冷冻柜故障的影响
2019年9月,洛杉矶一家医院的冷冻柜故障导致从癌症儿童患者身上采集的56份干细胞样本被毁。冷冻柜的温度传感器没有检测到故障,因此直到样品变质后才被发现。
受影响家庭的律师亚当·沃尔夫说:“通常情况下,干细胞和胚胎会被冷冻,因为担心如果以后试图生产它们,它们将无法获得或质量低劣。这对受害者来说是一场悲剧。”
2012年,哈佛大学脑组织资源中心发生了一次类似但更大的故障,当时世界上最大的自闭症脑样本库发生了冷冻故障。尽管冷冻柜的内部接近家用冰箱的内部,但该装置的温度警报没有响起。人们认为,这一失败可能使自闭症研究倒退了十年。
在世界各地的设施中发现了各种至关重要的样本。它们通常是对可能影响全球数十亿人的疾病进行科学研究的重要组成部分
这些事件表明了立式机械冷冻机不可预测的故障造成的破坏。然而,由于立式冷冻柜易于使用,在全球实验室中仍然如此突出,解决方案是什么?
尽量减少立式冷冻柜故障
您可以采用一些变通方法来确保在最坏的情况下不会损坏样品。最受欢迎的方法之一是始终运行一个或多个空的备用冷冻柜,以便在冷冻柜发生故障时可以快速移动样本。但这在环境和经济上都是代价高昂的。
即使是ULT冷冻柜制造商自己也很清楚冷冻柜故障的风险。制造商通常会采用内置电源备份,并就避免故障期间样品完全丢失的最佳方法发布官方建议。
许多冷冻柜将配备温度报警器,以指示温度何时变得不安全。但是,正如上面的两个例子所示,这些往往不可靠。
ULT冷冻柜有几个常见的故障源,例如:
压缩机故障。这些通常使用乙烷(R170)或丙烷(R290)等制冷剂。
停电。冷冻柜有时会配备备用电源系统,但这些系统可能有限且不可靠。
电子设备故障。温度通常以数字方式管理。
暖通空调系统故障。立式机械冷冻机的设计意味着有大量的热量被转移。如果您的暖通空调系统发生故障,这种热量可能会开始加热冰箱并破坏样品。
只是忘了关上门。尽管许多冷冻柜在门打开时确实有指示器报警,但这仍然是一种可能性。
如果您的冷冻柜发生故障,样品不再安全,应立即将其转移到备用冷冻柜,假设在样品损坏之前检测到故障。然后,应将故障告知负责人。您的设施应该有自己的流程,清楚地显示在冷冻柜上或附近。
然而,即使有了所有这些流程和备份,失败仍然是使用ULT立式冷冻柜的代价。
最佳解决方案
如果压缩机故障、停电、暖通空调故障和门开着是冰箱故障的主要原因,那么消除这些因素是最好的解决方案。
MVE Variō™系列可变速氮气蒸汽冷冻机为机械式零下80°C立式冷冻机提供了一种替代方案,并解决了上述所有问题。Variō™能够在-20°C至-150°C之间的完全用户定义的温度下舒适运行,将液氮推入热交换系统,并利用液氮的汽化能量进行精确稳定的温度控制。
由于其独特的设计,Variō™没有压缩机,消耗的功率不到立式冷冻机的1%。假设液氮定期供应,该系统将继续保护样品。它还完全消除了在冷冻室中使用昂贵且不可靠的暖通空调系统的需要。
与典型的低温液氮冷冻柜不同,样品不保存在液氮中或附近,大大降低了污染的风险。这也意味着即使盖子打开,温度也可以舒适地保持一段时间。同样,绝缘水平意味着如果停止液氮供应,温度从-80°C上升到-60°C需要四天的时间。
总体而言,Variō™可变速样品冷冻柜为机械ULT提供了更安全可靠的解决方案。标准立式冷冻柜可能是行业标准,但效益是否大于成本取决于用户。
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