Ei koorimist, ei pleekimist -196 kraadi juures: kuidas krüogeensed etiketid kaitsevad bioloogilisi proove aastakümneid

Bioloogilisi proove hoitakse temperatuuril, mis hävitab enamiku materjale. -196 kraadi - juures on vedela lämmastiku keemistemperatuur – kumm muutub rabedaks, plast puruneb ja tavalised sildid kukuvad lihtsalt maha. Siiski peavad krüogeensetes viaalides olevad proovid jääma tuvastatavaks aastakümneteks. Üksainus loetamatu silt võib tähendada kadunud proovi, ebaõnnestunud katset või vastamata diagnoosi.

Selle probleemi lahendavad krüogeensed märgised. Need on konstrueeritud nii, et need püsivad kinnitatud, loetavad ja skannitavad läbi aastate äärmise külma ja korduvate külmumis{1}}sulamistsüklite. Selles juhendis selgitatakse, kuidas need töötavad ja kuidas valida proovide jaoks õigeid.

Miks sildid maha kooruvad -196 kraadi juures?

Kui märgistatud viaal satub vedelasse lämmastikku, langeb temperatuur kiiresti. Silt ja konteiner jahtuvad erineva kiirusega. Silt on õhuke ja jahtub peaaegu koheselt. Klaasist või plastikust anum on paksem ja jahtub aeglasemalt.

See erinevus tekitab probleeme. Silt kahaneb kiiremini kui anum, millele see on kinnitatud. Kui etikett ei saa selle kokkutõmbumise jaoks venitada, puruneb või koorub see liimi küljest lahti. Krüogeensete etikettide uurimistööst saadud patenditaotlus kirjeldab seda täpselt: "kiire termilise ülemineku ajal toatemperatuurilt krüogeensele temperatuurile toimub etiketi tahke kiire mahuline kokkutõmbumine ... see mahuline kokkutõmbumine toimub etiketil palju kiiremini kui konteineri puhul".

Lahendus on näomaterjal, mis võib jahtudes venida ja õheneda, jäädes liimiga kokku, selle asemel et sellest eemalduda.

Polüesterkile (PET).

Polüester on krüogeensete etikettide kõige levinum näomaterjal. See pakub suurepärast mõõtmete stabiilsust, takistab kokkutõmbumist ja paisumist laias temperatuurivahemikus. Näiteks 2,0-millist läbipaistvat läikega polüesterkilet kasutatakse krüogeensetes etikettides, mis on mõeldud nii madalate temperatuuride jaoks kui -196 kraadi.

Polüestersildid tagavad suurepärase nakkuvuse ning vastupidavuse niiskusele ja kemikaalidele, mistõttu sobivad need nii madalal{0}}temperatuuril kui ka ümbritsevatel tingimustel. Nad aktsepteerivad hästi ka termosiirdega printimist, andes vastupidavaid vöötkoode, mis jäävad skannitavaks.

Polüpropüleenkile (PP).

Polüpropüleen on paindlikum kui polüester ja pakub suurepärast keemilist vastupidavust. Seda kasutatakse sageli seal, kus on vaja paindlikkust, näiteks väikese-läbimõõduga torudel ja viaalidel. Teine levinud konstruktsioon on 3,9-milline valge matt polüpropüleenkile otsese termilise kattega.

PP-silte valitakse sageli{0}}üldotstarbeliste vöötkoodirakenduste jaoks, kuna need taluvad vedelat lämmastikku, autoklaavi ja muid karmi keskkondi.

Venitavad erikiled

Mõned krüogeensed etiketid kasutavad väga venivaid termoplastseid materjale. Patenditaotluses kirjeldatakse materjali, mille venivus on masina suunas 570% ja põikisuunas 645%, mis on palju venivam kui varasemad vinüülsildid. See äärmine venitatavus võimaldab sildil kohaneda jahutuse kiire kokkutõmbumisega, ilma et see puruneks.

Miks standardliimid ebaõnnestuvad?

Standardsed survetundlikud{0}}liimid muutuvad kõvaks ja kaotavad madalal temperatuuril nakkuvuse. -80 kraadi juures lakkab enamik liime töötamast. -196 kraadi juures muutuvad nad rabedaks ja eralduvad pinnalt.

Kõrge kleepuv{0}}akrüülliimid

Krüogeensetel etikettidel kasutatakse agressiivseid, kõrge -nakkumisvõimega akrüülsurvega-tundlikke liime, mis on loodud nii, et need jäävad funktsionaalseks ka äärmise külma korral. Need liimid on loodud vastu pidama servade tõstmisele isegi siis, kui need on korduvalt allutatud muutustele madala ja toatemperatuuri vahel, näiteks eemaldatakse vedelast lämmastikust kastmisest.

Levinud valik on lahusti akrüülliim, mis nakkub suurepäraselt väikese{0}}läbimõõduga katseklaaside ja ampullidega. See säilitab jõudluse vahemikus -320 kraadi F kuni 248 kraadi F (-196 kraadi kuni 120 kraadi).

Külmutamise{0}}sulatamise test

Krüogeense liimi tõeline test ei ole ühekordne kokkupuude külmaga. Seda korratakse vedela lämmastiku ja toatemperatuuri vahel. Standardtsükli test hõlmab märgistatud viaali kastmist vedelasse lämmastikusse (-196 kraadi) 20 minutiks, seejärel selle tagasiviimist 40 minutiks 23 kraadi ja 50% suhtelise õhuniiskuse juurde ning selle tsükli kordamist mitu korda. Hea krüogeenne etikett ei näita pärast neid tsükleid koorumist, pragunemist ega eraldumist.

Termoülekande trükkimine

Termoülekande trükkimine on krüogeensete etikettide standard. Sildi pinnale sulatatakse vaigulint, luues kujutise, mis muutub materjali osaks, mitte ei istu selle peal. Saadud vöötkood on veekindel, ilmastikukindel ja vastupidav mitmele külmumis-sulatustsüklile.

Prindikvaliteet on oluline. 203 DPI termosiirdeprinter toodab mikrotorude ja krüoviaalide väikeste vöötkoodide jaoks vajalikku täpsust.

Maksimaalse vastupidavuse tagamiseks vaigulintid

Mitte kõik paelad ei tööta krüogeensetel temperatuuridel võrdselt. Vaigupaelad on loodud kõige nõudlikumate keskkondade jaoks, andes prindid, mis ei lase määrida, kriimustada ja pleekida. Mõned krüogeensed etiketid on spetsiaalselt testitud nende vastupidavuse suhtes alkoholi pihustamisele ja puhastuslappidele, kui need on trükitud soovitatavate vaigulintidega.

Pinnaalune trükkimine

Mõned polüestrist krüogeensed etiketid kasutavad aluspinda trükkimist, kus prinditud kujutis on kaitstud selge pealiskihi all. See hoiab ära värvikoodi tuhmumise, määrdumise või määrdumise isegi pärast pikaajalist-vedelas lämmastikus säilitamist.

ISO 20387 ja märgistuse valideerimine

Biopangad tegutsevad rangete standardite alusel. Biopanganduse standard ISO 20387 nõuab, et bioloogilised proovid oleksid kogu ladustamise ajal jälgitavad ja et märgised peavad vastu proovidele allutatud tingimustele. Biopangad peavad hankima tootjatelt märgistuse kinnitamise sertifikaadid, mis kinnitavad, et märgised toimivad krüogeense säilitamise, kemikaalikindluse ja pikaajalise -kleepumise osas nõutavalt.

Vastavus eeskirjadele

Krüogeensed märgistusmaterjalid peavad vastama asjakohastele labori- ja farmaatsia kasutamise eeskirjadele. Ühised vastavusstandardid hõlmavad 21 CFR 175.105 (kaudsed toidulisandid), REACH-määrust ja RoHS/WEEE. Biopanganduse ja kliiniliste rakenduste jaoks on oluline ka ühilduvus steriliseerimismeetoditega, nagu gammakiirgus ja ETO steriliseerimine.

1. samm: kinnitage oma temperatuurivahemik

Enamik krüogeenseid etikette on hinnatud vahemikus -196 kraadi kuni +120 kraadi või rohkem. Veenduge, et etiketi temperatuurivahemik hõlmaks nii teie ladustamistingimusi kui ka kõiki töötlemisetappe, nagu autoklaavimine või inkubeerimine.

2. samm: sobitage silt oma konteineriga

Krüogeensed sildid kleepuvad polüpropüleenile, klaasile, PVC-le ja terasele. Väikeste-läbimõõduga torude ja viaalide jaoks on vaja tugeva-kleepumisega liime, mis on spetsiaalselt loodud kumerate ja madala energiaga-pindade jaoks. Katsetage alati oma konkreetse konteineritüübiga.

3. samm: valige õige printimismeetod

Soojusülekanne on vastupidavuse standard. Laserprintimine on mõne rakenduse jaoks valik, kuid see ei pruugi anda sama vastupidavust. Veenduge, et teie printeri ja lindi kombinatsioon oleks krüogeenseks kasutamiseks valideeritud.

4. samm: testige tegelikes tingimustes

Taotlege näidissilte ja kandke need oma tegelikele konteineritele. Käivitage need oma tegeliku külmumis-sulamistsükli jooksul. Kontrollige pärast mitut tsüklit koorumist, pleekimist ja vöötkoodi loetavust. Väike test hoiab ära suure kaotuse.

Q1: Mis teeb märgise krüogeenseks?
V: Krüogeenne silt on loodud nii, et see püsiks kinnitatud ja loetav temperatuuril kuni -196 kraadi (vedel lämmastik). See kasutab venivat näomaterjali, mis talub termilist kokkutõmbumist, suure nakkega akrüülliimi, mis jääb funktsionaalseks ka äärmises külmas, ning printimismeetodit, mis ei lase tuhmuda ja määrduda.

Q2: Miks tavalised sildid vedelas lämmastikus maha kooruvad?
V: Tavalised sildid ei saa piisavalt venitada, et kohaneda kiire termilise kokkutõmbumisega, mis tekib siis, kui silt jahtub kiiremini kui anum. Etikett kahaneb, aga konteiner mitte, tekitades pinget, mis murrab sildi või eraldab selle liimist.

Q3: Kui kaua krüogeensed märgised kestavad?
V: Õigesti rakendatud krüogeenne etikett võib jääda külge ja loetavaks aastakümneteks. Näomaterjal, liim ja trükis on kõik loodud nii, et need peavad vastu äärmise külma, niiskuse ja korduvate külmumis{1}}sulamistsüklite põhjustatud lagunemisele.

Q4: Kas krüogeenseid etikette saab printida vöötkoodidega?
V: Jah. Termoülekandega trükkimine vaigulindiga annab vastupidavaid vöötkoode, mis jäävad skannitavateks ka pärast pikaajalist-vedelas lämmastikus säilitamist. Trükis muutub sildimaterjali osaks, mitte ei jää pinnale.

K5: Kas krüogeensed märgised vastavad biopanganduse standarditele?
V: Paljud on. Otsige märgiseid, mis vastavad ISO 20387 jälgitavuse nõuetele ja millel on tootja kinnitussertifikaadid. Tavaline on ka vastavus standarditele 21 CFR 175.105, REACH ja RoHS.