¿Cómo pueden utilizarse los congeladores de tasa controlada para preparar muestras y terapias para su almacenamiento criogénico a largo plazo?
El término “criopreservación” proviene de la palabra griega kryos, que significa frío. En la práctica, la criopreservación es un método para conservar muestras biológicas en un estado vitrificado.
La congelación rápida evita la formación de cristales de hielo al enfriar la muestra hasta la fase amorfa del hielo, evitando la fase de hielo hexagonal. Debido a las temperaturas extremadamente bajas de la criopreservación, el agua dentro de las células de la muestra se vitrifica o se elimina por ósmosis, deteniendo los procesos metabólicos.
Ventajas de la criopreservación de muestras:
- Reducción del riesgo de contaminación microbiana o contaminación cruzada
- Menor riesgo de cambios morfológicos y/o genéticos
- Técnicas bien establecidas con métodos y resultados ampliamente documentados
La criopreservación es eficaz, pero no está exenta de desafíos. Los investigadores deben determinar las condiciones óptimas para la viabilidad y recuperación de sus muestras.
¿Cuáles son las fases de congelación?
Las directrices de ISBER indican que la criopreservación con nitrógeno líquido (LN₂) es óptima para el almacenamiento a largo plazo de muestras. Estos sistemas permiten el almacenamiento por debajo de la temperatura de transición vítrea de -132 °C. En este contexto, el término “vítreo” se refiere a un líquido demasiado frío para fluir.
La nucleación es el inicio del cambio de estado de líquido a cristalino. Implica la separación progresiva del hielo de la parte no congelada de la solución. La concentración de solutos aumenta a medida que el agua se separa como hielo. Este proceso también está asociado a un cambio energético. El aumento localizado de temperatura se denomina calor latente de fusión, que se libera a medida que la solución alcanza el punto de congelación de equilibrio.
Buenas prácticas
Aunque el almacenamiento por debajo de la temperatura de transición vítrea es importante, preparar correctamente las muestras para el almacenamiento a temperaturas muy bajas es igualmente esencial. Cuando la velocidad de congelación de una muestra está controlada, se favorece una mayor viabilidad celular al recuperarla de su estado criogénico.
La International Society for Biological and Environmental Repositories (ISBER) publica las ISBER Best Practices: Recommendations for Biorepositories Fourth Edition, que ofrecen directrices para la conservación de muestras. En 2019 también se publicó el ISBER Best Practices Addendum: Liquid Nitrogen-Based Cryogenic Storage of Specimens.
Estas directrices representan las prácticas más eficaces, basadas en evidencia o consenso, para la gestión de la recogida, almacenamiento a largo plazo, recuperación y distribución de muestras biológicas y ambientales, y garantizan la disponibilidad de muestras de alta calidad para la investigación.
Congeladores de tasa controlada Thermo Scientific CryoMed
Los congeladores de tasa controlada pueden ayudar a reducir el estrés en las muestras durante los procesos de congelación y vitrificación.
Los congeladores CryoMed de tasa controlada disponen de seis perfiles de congelación preconfigurados de fábrica, y los usuarios pueden crear hasta 14 perfiles personalizados. Para muestras y terapias, los usuarios de CryoMed pueden aprovechar un nuevo perfil preestablecido con una temperatura final de -140 °C.
Este perfil, denominado Perfil preestablecido n.º 3, controla la congelación de la muestra a través de la fase de transición vítrea (cuando puede formarse hielo amorfo). Genera una velocidad de enfriamiento de 1 °C/minuto desde la nucleación hasta -45 °C y de 10 °C/minuto hasta la temperatura final de -140 °C. Se utiliza comúnmente para células madre hematopoyéticas en volúmenes de 65 a 100 mL.
Almacenamiento de muestras a largo plazo
Elige entre dos plataformas de congeladores criogénicos con LN₂ para el almacenamiento a largo plazo:
- Tanques de almacenamiento de LN₂ de alta eficiencia Thermo Scientific CryoExtra
- Sistemas de almacenamiento de LN₂ Thermo Scientific CryoPlus
Para elegir la plataforma adecuada, considera el número de muestras que se almacenarán y si se utilizará nitrógeno líquido en fase líquida o de vapor:
- CryoExtra es ideal para grandes volúmenes de muestras almacenadas en fase vapor; ofrece cuatro opciones de capacidad que permiten almacenar entre 19.500 y 93.000 viales (2 mL)
- CryoPlus es adecuado para un menor número de muestras y permite almacenamiento tanto en fase líquida como en fase vapor; su capacidad para viales de 2 mL va de 6.318 a 39.000
Los congeladores de tasa controlada Thermo Scientific CryoMed, combinados con las plataformas CryoExtra o CryoPlus, proporcionan una solución integral de flujo de trabajo para laboratorios o biobancos, garantizando una preparación de muestras fiable y un almacenamiento criogénico seguro.
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