Los Tanques de Nitrógeno para la Conservación de Muestras Biológicas

octubre 11, 2022by Kalstein
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Para la conservación de muestras biológicas, por lo general se emplea el nitrógeno líquido, el cual es más costoso que el hielo seco y hay más riesgos potenciales con respecto a su manejo. Sin embargo, para diferentes tipos de muestras que deban ser almacenadas en fase vítrea (en este caso se habla de temperaturas inferiores a -150 °C), el nitrógeno en su fase líquida es la única opción, puesto que tiene un punto de ebullición de -195,8 °C y un punto de congelación de -210 °C. Este proceso de conservación criogénico puede ser útil para: 

  • Células madre 
  • Médula ósea 
  • Sangre del cordón umbilical 
  • Componentes sanguíneos 
  • Partes de órganos y cultivos de tejidos, piel, entre otros
  • Material reproductivo como ovocitos (huevos) y espermatozoides
  • Células vegetales 
  • Fragmentos de hueso, cartílago, entre otros

¿Cuáles son los aspectos a tener en cuenta para trabajar con nitrógeno líquido?

El empleo de nitrógeno líquido para la conservación de muestras biológicas debe realizarse con precaución. Este popular refrigerante hierve rápidamente cuando toca las superficies que estén más calientes (o menos frías), lo que disminuye la eficacia del procedimiento. Adicionalmente, cuando una sustancia hierve a temperaturas por debajo del punto de congelación del agua, se produce un efecto donde se forma en el objeto enfriado una cobertura aislante de burbujas de nitrógeno, conocido como el efecto Leidenfrost. 

Este efecto se puede compensar parcialmente al sumergir los objetos en una mezcla de nitrógeno sólido y líquido, en lugar de sólo el elemento en su forma líquida, consiguiendo con esto un enfriamiento más rápido. No hay que dejar de lado, que las personas que manipulan nitrógeno líquido deben hacer con todas las precauciones y normas de seguridad para evitar cualquier accidente. 

¿Qué tipo de recipientes se requieren para trabajar a temperaturas bajas?

Para trabajar con temperaturas extremadamente bajas, se necesitan tanques y recipientes especiales que sean compatibles con la criogenia. En general, estos recipientes tienen una cámara de vacío y una carga útil que depende del uso que se le dé, pero en general, pueden darse estos dos casos:

  • Un recipiente relativamente pequeño, a veces de solo unos pocos centímetros cúbicos, donde se coloca la muestra en porta muestras especiales para criogenia. 
  • Un recipiente de volumen relativamente grande, donde se transporta y almacena el nitrógeno líquido. 

¿Por qué es necesario mantener muestras biológicas en criogenia?

El nitrógeno líquido tiene la capacidad de mantener temperaturas extremadamente frías. En estas condiciones criogénicas se limita la presencia de impurezas y se facilita el procesamiento de sustancias con una alta reactividad. Esto se debe a que el frío extremo mejora la selectividad de la reacción, y se evitan o reducen las reacciones secundarias que generan variaciones en la composición inicial de la muestra. 

Un aspecto relevante del enfriamiento criogénico es que se evita la formación de los cristales de hielo. En estas condiciones se preservan células y tejidos en un estado denominado vitrificado. En esta condición, el agua presente en la muestra pasa directamente a la fase de hielo amorfo, permitiendo que la muestra se congele a largo plazo. Tales condiciones de refrigeración resultan adecuados en los siguientes ámbitos:

  • El almacenamiento de células en el trabajo de laboratorio
  • Criopreservación de sangre, células germinales y otros materiales y muestras biológicas
  • Conservación de tejidos procedentes de extirpaciones quirúrgicas de órganos para estudios médicos posteriores
  • La crioconservación de recursos genéticos de especies de animales. Su almacenamiento se hace no solo con fines de investigación y desarrollo, sino que los especímenes crioconservados pueden revivir especies en peligro o extintas
  • Reacciones de síntesis a temperaturas ultrabajas y con ebullición en condiciones controladas, las cuales son típicas de procesos avanzados 
  • Baños de refrigeración y trampas de bombas de vacío que se emplean en la investigación química

¿Por qué elegir los tanques de nitrógeno de Kalstein?

Los tanques de nitrógeno del fabricante de equipamiento e instrumentos de laboratorio Kalstein, son recipientes especialmente diseñados para almacenar nitrógeno para los investigadores que requieren conservar muestras biológicas en criogenia. Por diseño (aislamiento por vacío entre cavidades internas) y el tipo de material (aluminio) del que están construidos, son resistentes, duraderos y buenos aislantes térmicos. Incorporar absorbentes de nitrógeno líquido (LN2) que evitan que este se derrame por accidente, además que son retenidos por una malla de acero inoxidable para que la muestra no se contamine. Para otras especificaciones técnicas, compra o consulta de precios, puede revisar en el link AQUI

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