Visszafordíthatatlan károsodást szenvedhetnek az ultramélyhűtőben tárolt biológiai minták, ha a fagyasztás és tárolás körülményeinek kialakításakor nem vesszük figyelembe az egyes mintatípusok jellemzőt – hívja fel rá a figyelmet a Biobanking.com.
Az elmúlt években számos hatékony sejtmintát és mikrobatörzset fedeztek fel, fejlesztettek ki és tanulmányoztak. E tudományos felfedezések és más technológiai áttörések eredményeként Földünk lakói világszerte számos olyan biológiai termék előnyeit élvezhetik, amelyek alkalmasak betegségek megelőzésére, vagy megkönnyítik és kényelmesebbé teszik az életet. Ilyenek például a vakcinák, a biokémiai enzimek vagy a probiotikumok.
A szövetekből származó mikrobatörzsek és sejtek értékes biológiai nyersanyag források. Ennek következtében a kutatásban és a különböző iparágakban való felhasználásukhoz rendkívül fontos a konzerválásuk módja. Ugyanakkor az ezeknek a folyamatoknak nemcsak a sejtek magas túlélési arányát, hanem genetikai stabilitásukat is hosszú ideig fenn kell tartaniuk. Bár az ultraalacsony hőmérsékleten történő megőrzés rendkívül hatékony a mintatípusok széles skáláján, a folyamatnak nem kívánt hatása is lehet, ha nem megfelelően végzik el. Ezért a károsodásuk elkerülése érdekében különleges figyelmet és gondoskodást igényel a tárolásuk és a gondozásuk.
A mikroorganizmusok felfedezési és kutatási fázisaiban rendkívül meghatározó a megfelelő hőmérsékleten történő tárolásuk, így garantálni lehet az épségüket hosszú idő keresztül. Ma már egyre több hőérzékeny organizmusokból származó gyógyszeripari terméket hoznak létre. Emiatt használják az ultra-alacsony hőmérsékletű – mínusz 86˚C – hűtőket széles körben kutatási környezetben a sejtek, genetikai anyagok és egyéb anyagok biztonságos tárolására, melyek az ilyen szélsőséges hőmérséklet elérésével képesek jelentősen lelassítani a sejt biokémiai folyamatait.
Az extrém hideg hőmérsékletű, és a hosszú távú fagyasztás és tárolás optimalizálása azonban legalább olyan fontos, mint a sejttenyésztési folyamat optimalizálása a maximális hozam és a konzisztens végeredmény elérése érdekében, mivel az optimálistól eltérő hűtőtárolás a sejtek funkcionalitásának csökkenéséhez és a sejtek hozamának csökkenéséhez vezethet. Ez megköveteli, hogy az alacsony hőmérséklet alkalmazásának minden szempontjára odafigyeljünk: a fagyasztóberendezések és krioprotektánsok kiválasztásától kezdve a fagyasztott anyag megfelelő kezeléséig a tárolás és szállítás során, és így tovább. E tényezők mindegyike kisebb-nagyobb mértékben befolyásolja az összes többit, és egyiket sem szabad figyelmen kívül hagyni.
Bár az ultraalacsony hőmérsékleten történő tárolás rendkívül hatékony a baktériumok, vírusok, szöveti sejtek és szubcelluláris komponensek esetében, nem kívánt negatív hatásai is lehetnek – figyelmeztetnek a B Medical Systems szakemberei. A gyors hűtés okozta sejteken belüli jégképződés, vagy a toxikus oldott anyagok növekvő koncentrációja, a lassú hűtési eljárás miatt, egyaránt károsíthatja a mintákat. A mintához krioprotektív szer hozzáadása azonban csökkentheti a hűtési eljárással kapcsolatos fagyás miatti sejtkárosodás lehetőségét. A krioprotektánsok azáltal védik a sejteket, hogy csökkentik az adott hőmérsékleten képződő jég mennyiségét azáltal, hogy növelik az oldott anyagok teljes koncentrációját a rendszerben. Mindazonáltal ahhoz, hogy a krioprotektánsok elfogadhatóak legyenek biológiai felhasználásra, képesnek kell lenniük behatolni a célsejtekbe, és alacsony toxicitást kell felmutatniuk.
Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy egyes kémiai jelenségek, folyamatok és reakciók különböző módon reagálnak az ultraalacsony hőmérsékletű tárolási körülményekre. Példaként említik, hogy a Gram-negatív baktériumoknak vékonyabb és törékenyebb a sejtfaluk, mint a Gram-pozitív baktériumoknak, így az előbbiek általában érzékenyebbek a dehidratációra és a sejtmembrán károsodására, mint az utóbbiak. Ezenkívül a Gram-pozitív baktériumok sejtfalának lipidtartalma alacsonyabb, mint a Gram-negatív baktériumoké, de sejtfaluk és peptidoglikán rétegük vastagabb, ami általánosságban ellenállóbbá teszi őket a külső fizikai sokkokkal szemben, és alkalmasabbá teszi őket az ultraalacsony hőmérsékletű tárolásra.
Mivel egyes mikroorganizmusok érzékenyebbek lehetnek a hőmérséklet-változásokra, és az ismételt fagyasztási-olvasztási ciklusok hatással lehetnek rájuk, egy elromlott vagy rosszul működő ULT, az áramkimaradások vagy a fagyasztó ajtajának gyakori nyitása és zárása káros lehet rájuk. Ezért fontos, hogy a tárolási feltételeket mindig a tárolt sejttípushoz adaptáljuk.
A B Medical Systems S.à r.l. ajánlásokat fogalmaz meg a megfelelő mélyhűtők kiválasztásához
