Trong các trung tâm điều trị tế bào, ngân hàng tế bào gốc, ngân hàng máu dây rốn, nền tảng nghiên cứu và phát triển kháng thể, các mẫu sinh học quý giá cần "ngủ" trong môi trường nhiệt độ thấp và sâu dưới -190 ° C trong một thập kỷ hoặc thậm chí nhiều thập kỷ. Bể chứa nitơ lỏng truyền thống ngâm mẫu trực tiếp vào nitơ lỏng. Mặc dù nhiệt độ cực thấp, nhưng nó đi kèm với nguy cơ ô nhiễm chéo, ống nổ, phun nitơ lỏng và các rủi ro khác. Hệ thống lưu trữ nitơ lỏng Dry Vapor Nitrogen (Dry Vapor Nitrogen Storage System) ra đời với khái niệm "Nitrogen lỏng không được ngâm, mẫu khô". Bài viết này sẽ giải mã toàn diện "thành phố an ninh mẫu" này từ 5 chiều nguyên lý kết cấu, ưu thế cốt lo@@ ̃i, ứng dụng điển hình, điểm lựa chọn và kinh nghiệm vận hành và duy trì vận hành.

Một, chuyển đổi công nghệ từ "ướt" sang "khô".

1. Nitơ lỏng có thể thấm vào bên trong ống lưu trữ đông lạnh, dẫn đến ống nổ, ô nhiễm chéo;

2. Người vận hành cần tiếp xúc với nitơ lỏng, dễ bị tê cóng;

3. Nitơ lỏng bốc hơi dữ dội sau khi mở nắp, nhiệt độ tăng lên ngay lập tức và mẫu bị đóng băng và tan chảy nhiều lần.

Bể chứa nitơ lỏng Nitơ Isolated sử dụng thiết kế "Nitơ lỏng bao phủ+chu kỳ khí": Nitơ lỏng chỉ tồn tại trong tầng lửng của tường bể và khu vực lưu trữ dưới cùng, khu vực lưu trữ là không gian pha khí khô, sâu và thấp. Thông qua đối lưu tự nhiên với lưu thông cưỡng bức của quạt trên cùng, nitơ được phân phối đều ở khoảng -193 ℃, đạt được lưu trữ "khô".

Thứ hai, phân tích cấu trúc: năm lớp bảo vệ của một "khô" bể nitơ lỏng

1. Tường đôi+cách nhiệt chân không

- Tường bên trong: thép không gỉ 304, chống ăn mòn;

- Tường ngoài: thép chịu thời tiết+phun bột, chống phun muối;

- Giữa: chân không cao+giấy cách nhiệt nhiều lớp, tốc độ bay hơi tĩnh ≤0,8%/ngày.

2. Lớp phủ nitơ

Nitơ lỏng bao quanh khu vực lưu trữ dưới dạng "áo khoác", không tiếp xúc trực tiếp với mẫu và tránh nguy cơ đổ ngược nitơ lỏng.

3. Đĩa mẫu quay

Khay có thể xoay bên trong, ống lưu trữ đông lạnh 2 ml, túi máu 50 ml, hộp đông lạnh khối có thể được lưu trữ theo lớp; Tay cầm bên ngoài xoay mà không cần phải thâm nhập vào bể và thời gian hoạt động giảm 50%.

4. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ thông minh

Đầu dò nhiệt độ kép+cảm biến mức cao và thấp, theo dõi thời gian thực chênh lệch nhiệt độ giữa đỉnh và đáy; Khi nhiệt độ trên -180 ℃ hoặc mức chất lỏng dưới 30%, báo động âm thanh và ánh sáng tự động và SMS đẩy từ xa.

5. Nhiệt độ thấp

Mở nắp trong 10 phút, nhiệt độ khu vực lưu trữ chỉ tăng 2 ℃, bằng 1/3 bể ướt, làm giảm đáng kể thiệt hại đông lạnh của mẫu.

III. Lợi thế cốt lõi: an toàn, nhiệt độ trung bình, công suất lớn

- Không tiếp xúc nitơ lỏng: khu vực lưu trữ khô để loại bỏ các ống nổ, nguy cơ ô nhiễm chéo;

- Nhiệt độ đồng nhất: tường bể được phủ nitơ lỏng 360 ° C, chênh lệch nhiệt độ ≤3 ° C, tốt hơn so với bể ướt ≥10 ° C;

- Công suất siêu lớn: Loại V5000EH có thể lưu trữ 42.000 ống đông lạnh 2 ml, túi máu 50 ml 1.984 túi, chiếm diện tích chỉ 1,4 m², mật độ công suất tăng 30%;

- Vận hành và bảo trì thân thiện: khử sương mù một phím, nắp trên có thể nhìn thấy, bảng điều khiển có thể tháo rời, người chơi 3 phút để hoàn thành việc lấy mẫu hoặc lấy mẫu;

- Tuân thủ dữ liệu: USB tích hợp với giao diện RS-485, nhiệt độ, mức chất lỏng, ghi âm nắp mở có thể xuất CSV, đáp ứng các yêu cầu theo dõi kiểm toán GMP, ISO 20387 và 21 CFR Phần 11.

IV. Cảnh ứng dụng: Từ "ngân hàng tế bào" đến "cạnh giường lâm sàng"

1. Nghiên cứu và phát triển thuốc kháng thể

Tế bào gốc, chủng tế bào CHO cần được bảo quản lâu dài, bể chứa nitơ cung cấp môi trường ổn định -193 ℃.

2. Liệu pháp tế bào (CAR-T/CAR-NK)

Các tế bào T sau khi truyền virus vector rất nhạy cảm với biến động nhiệt độ, lưu trữ khô tránh nitơ lỏng xâm nhập vào túi máu, giảm sự mất mát của chuẩn độ virus và đảm bảo hiệu quả truyền lại.

3. Ngân hàng máu cuống rốn và tế bào gốc

Kho lưu trữ công cộng cần được bảo quản trong hơn 20 năm, bể cách nhiệt nitơ thấp+dự phòng thăm dò kép, đáp ứng các yêu cầu chứng nhận AABB và NetCord.

4. Ngân hàng máu và ngân hàng nội tạng

HLA phân loại, tế bào lympho, hồng cầu sâu nhiệt độ thấp sao lưu, một bể duy nhất có thể lưu trữ 434 túi 50 ml máu túi, tiết kiệm 50% không gian lưu trữ lạnh.

5. Ngân hàng gen và tài nguyên dân số

Phôi động vật, hạt giống thực vật, chủng vi sinh vật được bảo quản ở vùng khô, tránh xâm nhập nitơ lỏng dẫn đến tổn thương tinh thể băng, tăng tỷ lệ hồi sức 10-15%.

Hướng dẫn chọn hình:

Công suất tính toán: ước tính theo "hàng tồn kho hiện tại × 1.3 hệ số tăng trưởng"; Nếu bạn có kế hoạch 100.000 ống 2ml, chọn V5000EH (42.000 ống) ba bộ là được;

2. Không gian cố định: chiều rộng cửa ≥1,2 m, chiều cao tầng ≥2 m, dành riêng khu vực truy cập quạt 0,5 m hàng đầu;

Chức năng lựa chọn: Nếu CAR-T được lưu trữ, cần có Ex db ib IIC T4 Explosion Control; Nếu thư viện công cộng, thêm điều khiển truy nhập vân tay và phần mềm theo vết kiểm toán;

4. Xem tỷ lệ bay hơi: Nam nhiệt độ cao và độ ẩm cao chọn lọc tĩnh tỷ lệ bay hơi ≤0,8%/ngày mô hình, giảm số lần bổ sung nitơ;

5. Dịch vụ cụ thể: Ưu tiên cung cấp dịch vụ một cửa "cung cấp nitơ lỏng - lắp đặt - xác minh 3Q - hiệu chuẩn hàng năm", tiết kiệm 30% thời gian chứng nhận.

Bảo dưỡng và bảo dưỡng: Biến "an toàn" thành thói quen hàng ngày

1. Kiểm tra hàng ngày: xem nhiệt độ bảng điều khiển, mức chất lỏng, ghi lại báo động bất thường;

2. Bảo trì hàng tuần: làm sạch dải niêm phong trên cùng bằng nitơ khô để ngăn chặn cặn đá ảnh hưởng đến niêm phong;

3. Hiệu chuẩn hàng tháng: chênh lệch nhiệt độ so với đầu dò kép với điện trở bạch kim tiêu chuẩn;

4. Bảo trì hàng năm: thay thế miếng đệm miệng chân không, phát hiện tốc độ bay hơi tĩnh, vượt quá tiêu chuẩn cần bơm lại chân không đến 1 × 10 ⁻ ³Pa;

5. Diễn tập khẩn cấp: mô phỏng gián đoạn cung cấp nitơ lỏng mỗi nửa năm, xác minh thời gian nhiệt độ trong bể từ -193 ℃ đến -150 ℃, đảm bảo thời gian đệm và câu giờ cho việc chuyển mẫu.