Холодильники и морозильники

Обычно бытовые холодильники и морозильники достаточно эффективны и дешевле, чем специальное оборудование. Существуют бытовые холодильники без морозильной камеры («большие холодильники») с большим пространством и реже возникающей необходимостью размораживания. Однако если вам требуется хранить объем 400 л или больше, большой больничный банк для хранения крови или промышленный холодильник для продуктов может оказаться лучше.

Если площадь помещения достаточно велика, а количество людей, использующих культуру тканей, более трех или четырех, лучше подумать о холодной комнате, содержание которой по сравнению с несколькими отдельными холодильниками экономически более выгодно из-за большего пространства, а также легче для доступа. Стены холодной комнаты должны быть гладкими и легко мыться, стеллажи должны быть снабжены колесиками, чтобы можно было их перемещать при уборке помещения. Холодная комната должна убираться регулярно, с удалением старых запасов; стены и полки следует мыть с антисептиками для минимизации заражения грибами.

Подобное оборудование можно использовать для замораживания — несколько недорогих бытовых морозильников будут дешевле и эффективнее, нежели специальный лабораторный морозильник. Большинство реагентов для культивирования тканей хранятся при температуре –20 °С, поэтому сверхглубокое замораживание не требуется. Создание комнаты для глубокого замораживания не рекомендуется — ее очень трудно и неприятно убирать; возникает много проблем, связанных с перемещением ее содержимого при тщательной уборке.

Хотя использование саморазмораживающихся морозильников нежелательно для некоторых реактивов (ферментов, антибиотиков и пр.), они достаточно полезны для хранения большинства запасов, необходимых для культуры тканей, структура которых позволяет выдержать колебания температуры, а природа менее чувствительна к острому криогенному повреждению. Теоретически сыворотки могут испортиться при колебаниях температуры в саморазмораживающихся морозильниках, но на практике этого не происходит. Многие важные составляющие сыворотки — малые протеины, полипептиды и простые органические и неорганические компоненты — могут быть нечувствительны к криогенному повреждению, в частности, если растворы хранятся в объемах >100 мл.

Контейнеры для криоконсервации

Выбор контейнеров для криоконсервации зависит от размеров и типа системы, которые требуются для ваших нужд. Для маленькой лаборатории подойдет 35-л сосуд с узким горлышком. Использование емкостей и канистр или ящиков в системе стеллажей должно обеспечить хранение примерно 500–1000 ампул с культурами. Морозильное оборудование большего объема, которое вмещает >10 000 ампул и включает модели со стенами, обрызганными жидким азотом, поможет снизить расходы азота и обеспечит более надежное хранение образцов без хранения собственно жидкого азота. При выборе хранилища с разбрызгиванием азота по стенам важно обеспечить необходимые меры предосторожности от попадания некоторых материалов, воды и водяных паров в перфузионную систему, поскольку засор системы трудно, порой невозможно удалить.

Следует приобрести соответствующие сосуды для хранения, которые позволят иметь резерв жидкого азота. Размеры сосудов зависят от 1) размеров морозильного оборудования; 2) частоты и возможности приобретения жидкого азота; 3) скорости испарения жидкого азота; для 35-л узкогорлого морозильника, использующего 5-10 л в неделю, потребуется только 25-л сосуд Дюара при доступности регулярного его заполнения. Большие морозильники лучше заполнять азотом по системе труб из постоянного хранилища (например, 160-л сосуд для хранения, соединенный с 320-л морозильником со встроенной системой заполнения и аварийной сигнализацией, либо 500-л цистерна для большего морозильника или нескольких меньших морозильников).

Морозильники с управляемым процессом замораживания

Хотя клетки можно заморозить непосредственно помещением в изолированный шкаф при –70 °С, некоторые клетки требуют различных скоростей охлаждения или сложного программирования скорости охлаждения. Программируемый морозильник (например, Cryomed, Planer) обеспечивает управление процессом замораживания с возможностью изменения параметров замораживания путем впрыскивания жидкого азота в морозильную камеру под контролем заранее установленной программы. Более дешевый вариант контроля охлаждения — клеток с помощью систем Taylor Wharton, специальных замораживающих шкафов (Nalge Nunc), а также контейнеров из простой полистиреновой пены или пеноизоляции труб водоотвода.

Низкотемпературный морозильник

Большинство реактивов для ведения культивирования могут храниться при температуре 4 °С или –20 °С, однако некоторые препараты или продукты, выделенные из культур, могут потребовать хранения при –70 °С или –90 °С. При этой температуре замерзает вся вода и скорость протекания большинства химических и радиолитических реакций резко ограничивается. Низкотемпературный морозильник –70 °С или –90 °С также используется для замораживания клеток в теплоизолирующем контейнере. Тип морозильной камеры, располагающейся на уровне груди, более экономичен и приводит к меньшему расходу энергии, но вертикальный шкаф с выдвижными ящиками, стоящий на полу, выглядит менее экстравагантно и обеспечивает более легкий доступ к хранящемуся содержимому. Если вы сделали выбор в пользу вертикального морозильника, удостоверьтесь, что в нем имеются 6–8 индивидуальных отделений на объем 400 л с отдельными плотно закрывающимися дверцами, и ожидайте, что вам придется заплатить за него, по крайней мере, на 20% больше, чем за морозильную камеру.

Низкотемпературный морозильник производит большое количество тепла, которое должно отводиться для эффективной работы (или вообще работы). Такие морозильники должны располагаться в хорошо вентилируемой или снабженной кондиционером воздуха комнате, чтобы постоянная комнатная температура не превышала 23 °С. Если это невозможно, вложите средства в морозильник, приспособленный для тропических условий, в противном случае перед вами постоянно будет стоять проблема эксплуатации, размораживания и более короткого срока службы со всеми соответствующими осложнениями по перемещению ценных запасов. Одна или две поломки вызовут расходы на починку ($1000 и более) и потерю ценных материалов, что вскоре сведет на нет все преимущество, которое вы получите, покупая более дешевый морозильник.