Aplicaciones para el almacenamiento de nitrógeno líquido y material biológico
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- 2024/7/13
Resumen
El nitrógeno líquido (LN2) es utilizado por científicos y profesionales de la investigación para almacenar y conservar materiales biológicos. El nitrógeno líquido es el estado líquido del elemento nitrógeno y se considera un líquido criogénico, lo que significa que alcanza temperaturas inferiores a 0 ℃. En conjunto, el nitrógeno líquido es una herramienta vital para la investigación científica.
El nitrógeno líquido (LN2) es utilizado por científicos y profesionales de la investigación para almacenar y conservar materiales biológicos. El nitrógeno líquido es el estado líquido del elemento nitrógeno y se considera un líquido criogénico, lo que significa que alcanza temperaturas inferiores a 0 ℃. En conjunto, el nitrógeno líquido es una herramienta vital para la investigación científica.
El papel del nitrógeno líquido en el almacenamiento criogénico
La conservación criogénica de muestras es un método que se utiliza para evitar la degradación de los materiales biológicos. Por debajo de -135 ℃, se detienen todas las funciones biológicas, lo que significa que las células y otras muestras pueden permanecer en su estado actual durante largos períodos.
El nitrógeno líquido se mantiene de forma natural a una temperatura criogénica, con un punto de ebullición de -195,8 ℃ y un punto de congelación de -210 ℃. El rango de temperatura extremadamente bajo y único del nitrógeno líquido lo hace esencial para la biopreservación y la investigación celular.
El nitrógeno líquido se puede utilizar para almacenar una variedad de materiales orgánicos, como células, tejidos y muestras genéticas. Debido a que es eficaz para congelar rápidamente las muestras, el nitrógeno líquido permite a los científicos almacenar las muestras a largo plazo y minimiza la degradación de las mismas.
Diferencia entre el almacenamiento de nitrógeno líquido y los congeladores de temperatura ultrabaja
Los laboratorios y biobancos tienen dos opciones para el almacenamiento a temperaturas ultrabaja: nitrógeno líquido (en fase líquida o vapor) o criopreservación mecánica en forma de ultracongelador (ULT). Ambas opciones son métodos eficaces para almacenar muestras biológicas y la mejor opción dependerá de sus necesidades y requisitos.
Almacenamiento
Los congeladores mecánicos de temperatura ultrabaja suelen funcionar con un compresor o un motor y vienen en distintos tamaños. El tamaño del congelador estará determinado por la capacidad de almacenamiento y el espacio disponible en sus instalaciones.
Los congeladores ultrarresistentes verticales suelen permitir la mayor capacidad de almacenamiento sin ocupar una gran cantidad de espacio en el suelo. Los congeladores ultrarresistentes funcionan mejor cuando el aire frío en su interior no se interrumpe y se maximiza el espacio de almacenamiento. Los materiales de muestra deben estar bien organizados para facilitar su recuperación y garantizar que la puerta permanezca abierta el menor tiempo posible.
El nitrógeno líquido se puede utilizar tanto en forma líquida como en forma de vapor para almacenar muestras biológicas. En la forma líquida, las muestras se sumergen directamente en el nitrógeno líquido. Los avances tecnológicos han permitido la creación de congeladores de nitrógeno en fase vapor, en los que las muestras se almacenan por encima del nitrógeno líquido en lugar de directamente en él.
El método preferido para el almacenamiento a largo plazo suele ser el almacenamiento en fase líquida; sin embargo, los congeladores en fase de vapor son mucho más convenientes. Muchos congeladores de vapor cuentan con una tapa que se puede abrir en la parte superior y un plato giratorio que permite el acceso al estante de muestra correspondiente.
Los congeladores mecánicos suelen ser los preferidos por los investigadores que requieren un acceso regular y frecuente a las muestras, mientras que el nitrógeno líquido es el preferido por aquellos que necesitan soluciones de almacenamiento más prolongadas.
Protocolos de seguridad para el almacenamiento personal
Los congeladores de temperatura ultrabaja generalmente solo requieren guantes como equipo de protección personal (EPP). No existen riesgos significativos para el personal ni requisitos de ventilación al manipular muestras en un congelador de temperatura ultrabaja.
Al trabajar con nitrógeno líquido, es fundamental comprender los riesgos que implica y cómo manipularlo de forma segura. Debido a que es extremadamente frío, el nitrógeno líquido puede provocar congelación grave si entra en contacto con tejido vivo. Además, agregar grandes cantidades de nitrógeno al aire reduce la cantidad de oxígeno, lo que puede provocar asfixia.
Por lo tanto, manipular nitrógeno líquido implica tomar precauciones de seguridad exhaustivas. Nunca se debe manipular nitrógeno líquido sin equipo de protección personal, que incluye:
· Pantalla facial y gafas protectoras contra salpicaduras de productos químicos sin ventilación
· Guantes criogénicos aislantes
· Zapatos cerrados
· Camisa de manga larga y pantalón.
· Delantal de piel o material no absorbente
El nitrógeno líquido solo debe utilizarse en áreas bien ventiladas y almacenarse en recipientes que puedan soportar temperaturas extremadamente bajas y que no se degraden al entrar en contacto con el nitrógeno líquido. Los manipuladores deben utilizar un recipiente aislado, como un termo Dewar.
El líquido nunca debe almacenarse en un recipiente sellado sin un dispositivo de alivio de presión. Debido a la relación de expansión de líquido a gas, puede producirse una acumulación de presión cuando el nitrógeno líquido se evapora. Tener un dispositivo de alivio de presión en el recipiente ayuda a mantener el líquido regulado y no provocar una explosión.
Si planea utilizar nitrógeno líquido para almacenamiento criogénico, la implementación de procedimientos operativos estándar será crucial para mantener la seguridad del laboratorio.