کالج امپریال لندن (ICL) در خط مقدم تحقیقات علمی قرار دارد و از طریق دپارتمان ایمونولوژی و التهاب و دپارتمان علوم مغز، تحقیقات آن از روماتولوژی و خون‌شناسی گرفته تا زوال عقل، بیماری پارکینسون و سرطان مغز را در بر می‌گیرد. مدیریت چنین تحقیقات متنوعی نیازمند امکانات پیشرفته، به ویژه برای ذخیره‌سازی نمونه‌های بیولوژیکی حیاتی است. نیل گالووی فیلیپس، مدیر ارشد آزمایشگاه برای هر دو دپارتمان، نیاز به یک راه‌حل ذخیره‌سازی برودتی کارآمدتر و پایدارتر را تشخیص داد.
نیازهای ICL
1.یک سیستم ذخیره‌سازی نیتروژن مایع یکپارچه با ظرفیت بالا
2.کاهش مصرف نیتروژن و هزینه‌های عملیاتی
3.بهبود امنیت نمونه و انطباق با مقررات
4.دسترسی امن‌تر و کارآمدتر برای محققان
5.یک راه حل پایدار برای حمایت از طرح‌های سبز
چالش‌ها
دپارتمان ایمونولوژی ICL قبلاً به ۱۳ نیتروژن مایع ساکن (LN) جداگانه متکی بود.2مخازنی برای ذخیره نمونه‌های کارآزمایی بالینی، سلول‌های ماهواره‌ای و کشت‌های سلولی اولیه. نگهداری این سیستم تکه‌تکه شده زمان‌بر بود و نیاز به نظارت و پر کردن مداوم داشت.
نیل توضیح داد: «پر کردن ۱۳ مخزن زمان زیادی برد و پیگیری همه چیز به طور فزاینده‌ای دشوار می‌شد. این یک چالش لجستیکی بود و ما به روشی کارآمدتر برای مدیریت ذخیره‌سازی خود نیاز داشتیم.»
هزینه نگهداری چندین تانک یکی دیگر از نگرانی‌ها بود. LN2مصرف بالا بود و به افزایش هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کرد. در عین حال، تأثیر زیست‌محیطی تحویل مکرر نیتروژن با تعهد آزمایشگاه به پایداری در تضاد بود. نیل خاطرنشان کرد: «ما برای کسب جوایز مختلف پایداری تلاش کرده‌ایم و می‌دانستیم که کاهش مصرف نیتروژن تفاوت بزرگی ایجاد خواهد کرد.»
امنیت و انطباق نیز از اولویت‌های کلیدی بودند. با وجود مخازن متعدد پراکنده در مناطق مختلف، ردیابی دسترسی و نگهداری سوابق به‌روز پیچیده بود. نیل افزود: «مهم است که دقیقاً بدانیم چه کسی به نمونه‌ها دسترسی دارد و همه چیز مطابق با مقررات سازمان بافت انسانی (HTA) به درستی ذخیره شود. سیستم قدیمی ما این کار را آسان نمی‌کرد.»
راه حل
ICL قبلاً طیف وسیعی از تجهیزات Haier Biomedical را در اختیار داشت - از جمله سردخانه، کابینت‌های ایمنی بیولوژیکی، CO2انکوباتورها و سانتریفیوژها - ایجاد اعتماد به راه‌حل‌های شرکت.
بنابراین نیل و تیمش برای کمک به حل این چالش‌های جدید به شرکت هایر بایومدیکال مراجعه کردند و دستگاه CryoBio 43 LN با ظرفیت بالا را نصب کردند.2بیوبانک برای تجمیع هر ۱۳ مخزن استاتیک در یک سیستم واحد با راندمان بالا. این انتقال بدون مشکل انجام شد و تیم هایر مدیریت نصب و آموزش کارکنان آزمایشگاه را بر عهده داشت. سیستم جدید در LN موجود جای گرفت.2تأسیساتی که تنها تنظیمات جزئی دارد. با راه‌اندازی سیستم جدید، ذخیره‌سازی و مدیریت نمونه‌ها به طور قابل توجهی کارآمدتر شده است. نیل خاطرنشان کرد: «یکی از مزایای غیرمنتظره، فضای زیادی بود که به دست آوردیم. با حذف تمام آن مخازن قدیمی، اکنون فضای بیشتری در آزمایشگاه برای سایر تجهیزات داریم.»
تغییر به ذخیره‌سازی فاز بخار، ایمنی و سهولت استفاده را افزایش داده است. «پیش از این، هر بار که قفسه‌ای را از مخزن فاز مایع بیرون می‌کشیدیم، نیتروژن از آن می‌چکید که همیشه یک نگرانی ایمنی بود. اکنون، با ذخیره‌سازی فاز بخار، کار با نمونه‌ها بسیار تمیزتر و ایمن‌تر است. سیستم دسترسی بیومتریک همچنین امنیت و انطباق را تقویت کرده است زیرا می‌توانیم دقیقاً مشخص کنیم چه کسی و چه زمانی به سیستم دسترسی پیدا می‌کند.»
نیل و تیمش استفاده از این سیستم را شهودی یافتند و برنامه آموزشی هایر به آنها این امکان را داد تا به سرعت کاربران نهایی را با آن آشنا کنند.
یک ویژگی غیرمنتظره اما خوشایند، پله‌های جمع‌شونده خودکار بود که دسترسی به مخزن را آسان‌تر می‌کرد. نیل اظهار داشت: «در مخازن قبلی، محققان اغلب مجبور بودند اقلام را در حالت کاملاً کشیده بلند کنند. اگرچه مخزن جدید بلندتر است، اما پله‌ها با فشار یک دکمه باز می‌شوند و مدیریت اضافه کردن یا برداشتن نمونه‌ها را بسیار آسان‌تر می‌کنند.»
حفظ نمونه‌های ارزشمند
نمونه‌های ذخیره‌شده در تأسیسات برودتی ICL برای تحقیقات جاری بسیار ارزشمند هستند. نیل گفت: «برخی از نمونه‌هایی که ما ذخیره می‌کنیم کاملاً غیرقابل جایگزین هستند.»
«ما در مورد آماده‌سازی گلبول‌های سفید از بیماری‌های نادر، نمونه‌های کارآزمایی بالینی و سایر موادی که برای تحقیقات ضروری هستند صحبت می‌کنیم. این نمونه‌ها فقط در آزمایشگاه استفاده نمی‌شوند؛ بلکه با همکاران در سراسر جهان به اشتراک گذاشته می‌شوند و همین امر، یکپارچگی آنها را کاملاً حیاتی می‌کند. زنده ماندن این سلول‌ها همه چیز است. اگر آنها به درستی ذخیره نشوند، تحقیقاتی که از آنها پشتیبانی می‌کنند، می‌تواند به خطر بیفتد. به همین دلیل است که ما به یک انبار سرد بسیار قابل اعتماد نیاز داریم که بتوانیم به آن اعتماد کنیم. با سیستم هایر، آرامش خاطر کامل داریم. می‌توانیم مشخصات دما را در هر زمان بررسی کنیم و اگر زمانی مورد حسابرسی قرار بگیریم، می‌توانیم با اطمینان نشان دهیم که همه چیز به درستی ذخیره شده است.»
بهبود پایداری و بهره‌وری هزینه
معرفی بیوبانک جدید، مصرف نیتروژن مایع آزمایشگاه را به طرز چشمگیری کاهش داده و آن را ده برابر کرده است. نیل توضیح داد: «هر یک از آن مخازن قدیمی حدود ۱۲۵ لیتر گنجایش داشتند، بنابراین تجمیع آنها تفاوت بزرگی ایجاد کرده است. ما اکنون از کسری از نیتروژنی که قبلاً استفاده می‌کردیم، استفاده می‌کنیم و این یک برد بزرگ هم از نظر مالی و هم از نظر زیست‌محیطی است.»
با کاهش نیاز به تحویل نیتروژن، انتشار کربن نیز کاهش یافته و از اهداف پایداری آزمایشگاه حمایت می‌شود. نیل افزود: «مسئله فقط خود نیتروژن نیست. تحویل کمتر به معنای کامیون‌های کمتر در جاده و در وهله اول انرژی کمتری برای تولید نیتروژن است.» این پیشرفت‌ها آنقدر قابل توجه بودند که ایمپریال به پاس تلاش‌هایش، جوایز پایداری را از هر دو شرکت LEAF و My Green Lab دریافت کرد.
نتیجه‌گیری
بیوبانک برودتی شرکت هایر بایومدیکال، قابلیت‌های ذخیره‌سازی ICL را متحول کرده و ضمن کاهش قابل توجه هزینه‌ها، کارایی، ایمنی و پایداری را بهبود بخشیده است. با رعایت بهتر قوانین، افزایش امنیت نمونه و کاهش اثرات زیست‌محیطی، این ارتقا موفقیت چشمگیری بوده است.
نتایج پروژه
1.LN2کاهش ۹۰ درصدی مصرف، کاهش هزینه‌ها و انتشار گازهای گلخانه‌ای
2.ردیابی نمونه کارآمدتر و انطباق با HTA
3.ذخیره‌سازی ایمن‌تر در فاز بخار برای محققان
4.افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی در یک سیستم واحد
5.تقدیر از طریق جوایز پایداری
زمان ارسال: ۲۳ ژوئن ۲۰۲۵
