En términos generales, la recogida y conservación de muestras biológicas para la manipulación genética avanzada y la investigación científica a menudo requiere una colección de dispositivos de temperatura ultrabaja para almacenar y ralentizar el bioprocesamiento dentro de especímenes de sangre y tejidos. Esta misión última de recogida de muestras y conservación del ADN es necesaria para estudiar la población de un espécimen.
Aunque las muestras biológicas se recogen para el estudio molecular y la investigación clínica, la conservación también puede utilizarse para comprender la ciencia de las bioespecies. El proceso de conservación de animales, piel o fluidos para su almacenamiento a largo plazo requiere procedimientos específicos de recogida, análisis estadístico y examen.
Según loris-conservation.org, Wobeser (1994 b) recomienda que el recolector de muestras "se ponga primero en contacto con la(s) persona(s) que realiza(n) los análisis y establezca el tipo y número de muestras o especímenes y los métodos precisos de recolección y conservación requeridos." Este artículo sobre la conservación de muestras de ADN menciona que la congelación puede ser un método de conservación adecuado para determinados especímenes, pero puede ser perjudicial para otros, como el examen histórico de tejidos.
Otras consideraciones generales del artículo incluyen comprender que no todos los tampones producirán agentes vivos para identificar una enfermedad aislada. Además, el proceso de enfriamiento con hielo seco puede inactivar los patógenos. El almacenamiento en hielo seco puede dar lugar a resultados no válidos durante el proceso de análisis de las muestras. Para realizar pruebas de hipótesis precisas, los congeladores deben estar diseñados para proporcionar temperaturas de almacenamiento precisas que den lugar a resultados de análisis precisos. Cuando hay un acceso limitado al equipo de almacenamiento criogénico necesario, Stirling Ultracold puede proporcionar una conservación preliminar para una amplia gama de materiales biológicos.
MÁS INFORMACIÓN SOBRE EL ALMACENAMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE TEJIDOS
Reglas generales
Enfriamiento y Refrigeración (Almacenamiento Criogénico y ULT)
Los materiales biológicos deben conservarse a una temperatura específica durante un tiempo determinado. Por lo general, los artículos almacenados durante periodos cortos deben conservarse congelados durante periodos largos o a temperatura de refrigeración para un uso rápido. Aunque algunos contenedores de envío utilizan hielo seco para la gestión de la temperatura, el ultracongelador de Stirling Ultracoldes perfecto para almacenar muestras en casi cualquier caso de uso. Los contenedores aislados para la cadena de frío a menudo se basan en la combinación de materiales de cambio de fase y aislamiento de alto grado para proteger térmicamente y transportar productos biológicos sensibles a la temperatura desde el punto de fabricación hasta el paciente. Para las necesidades de almacenamiento ultrafrío, se suele utilizar hielo seco como material de cambio de fase, ya que sublima a -70 °C. Sin embargo, los materiales de cambio de fase sólo enfrían durante un breve periodo de tiempo, por lo que los congeladores portátiles como el ULT25NEU de Stirling deben utilizarse cuando se requiera un almacenamiento a temperaturas ultrabajas a largo plazo.
Otras limitaciones de un material de cambio de fase como el hielo seco es que el recipiente no puede ser hermético porque la sublimación del hielo seco provoca la expansión del gas y el aumento de la presión. Si la presión no se ventila, los contenedores herméticos de hielo seco podrían provocar una explosión en miniatura.
Los especímenes que requieren almacenamiento para la preparación de esqueletos generalmente necesitan un rango de temperatura de almacenamiento de -10ºC a -40ºC; seleccione un congelador ultrabajo de laboratorio que pueda almacenar artículos dentro de un rango de temperatura más amplio como -20ºC a -80ºC.
La congelación de muestras enteras debe evitarse si es necesaria la histopatología "porque provoca numerosos artefactos". Dado que el almacenamiento en periodos más cortos no requiere ninguna amplificación del tratamiento, la conservación inmediata de las muestras de ADN puede ser el proceso más sencillo. Si es necesario almacenar las muestras durante periodos prolongados, hay que hacerlo en un congelador de temperatura ultrabaja como los de Stirling Ultracold.
Secado
Se recomienda el secado al aire para muestras estomacales específicas almacenadas.
Desecantes
Las muestras secas deben preservarse de la humedad con un almacenamiento adicional de sílice. A medida que la muestra absorbe agua, el bioproducto puede regenerarse, ya que son más tolerantes al calor. Se recomienda el uso de equipos de protección como mascarillas y guantes para la manipulación de muestras secas y la eliminación de residuos peligrosos.
El arroz también puede absorber la humedad cuando no se dispone de sílice. El arroz puede mantener secas las muestras durante periodos cortos. El arroz también puede regenerarse para la desecación. El arroz no cambia externamente en condiciones de humedad, pero el peso molecular puede determinar cuánta humedad absorbe el arroz.
Conservación química
Los productos químicos también pueden almacenar y conservar muestras de tejidos y especímenes para su examen. No deben utilizarse productos químicos para conservar muestras como preparación en material esquelético, ya que los exámenes microbianos no deben almacenarse a través de canales químicos. La conservación química puede decolorar determinados materiales y tejidos blandos tras una inmersión prolongada.
La conservación de sustancias en alcohol puede utilizarse como método de almacenamiento a largo plazo cuando las muestras se han almacenado previamente en formol, ya que el alcohol no endurece los tejidos. Los animales pueden almacenarse y conservarse en alcohol; sin embargo, es necesario extraer los intestinos de dicho animal antes del almacenamiento en alcohol.
Transporte de muestras biológicas
Los contenedores no pueden contener ninguna fuga cuando se transportan muestras de tejidos frescos o congelados. Según Wobester (1994), la normativa sobre mercancías peligrosas "debe tenerse en cuenta para evitar retrasos o rechazos por parte del transportista".
Las muestras almacenadas químicamente pueden extraerse y guardarse en toallas empapadas para su envío. Sin embargo, deben almacenarse en los recipientes herméticos necesarios para el envío.
Permisos necesarios
Cualquier muestra tomada de forma invasiva, como las muestras de sangre o tejido, debe seguir las leyes específicas del estado en el que se realice dicha experimentación. Sin embargo, las muestras de pelo pueden recogerse de forma no invasiva.
Antes de enviar las muestras, deben tenerse en cuenta y respetarse los permisos y las medidas requeridas para el proceso. Las muestras de tejidos biológicos procedentes de especímenes en peligro de extinción pueden requerir permisos especiales en el país de origen y deben adherirse a cualquier permiso de control de enfermedades requerido. Póngase siempre en contacto con un laboratorio examinador antes de enviar una muestra.
Conservación de tejidos
Según loris-conservation.org, "en los cadáveres de especies raras, puede ser útil conservar los órganos in situ para estudios anatómicos, extrayendo sólo pequeñas muestras para su examen, causando la menor perturbación posible".
Según labtestsonline.org, las muestras de tejido pueden recogerse mediante una biopsia utilizando métodos que incluyen:
- Biopsia por punción: se introducen agujas en el lugar y se extraen células con una jeringa. Una biopsia por punción requiere poco o ningún tiempo de recuperación de la muestra; sólo puede experimentarse una ligera molestia tras la biopsia.
- Biopsia por escisión - Se realiza una pequeña incisión y se adquiere una porción de tejido cortando algunos de los sitios. Se puede insertar una aguja para guiar al investigador a un sitio apropiado para la extracción de ADN de la muestra. Las biopsias por escisión "suelen realizarse en el quirófano de un hospital". A menudo se utiliza anestesia general para mantener al paciente cómodo. Cuando se utiliza, puede ser necesario un periodo de recuperación de un par de horas.
Si se realiza una necropsia para identificar complicaciones de salud, es necesario tomar muestras de tejidos para exámenes como los bacteriológicos. Tales muestras pueden tomarse en zonas normales y anormales del espécimen. Para obtener una muestra de tejido, se recomienda tomar muestras de no más de 1 cm de grosor, pero lo suficientemente grandes como para contener algunas zonas de anomalías tisulares. En el caso de animales pequeños, "pueden recogerse órganos enteros en lugar de muestras".
La conservación de tejidos puede completarse utilizando etanol. La concentración de etanol en la preservación puede afectar a la calidad de las muestras. El etanol es fácil de usar y preserva el ADN en zonas donde se produce una "temperatura ambiente elevada"durante un periodo prolongado. Sin embargo, los investigadores deben tener en cuenta que el etanol puede ser inflamable, lo que lo convierte en un método de conservación posiblemente peligroso.
Sin embargo, hay que evitar dañar muestras específicas. Por ejemplo, comprimir las muestras con pinzas puede dañar mecánicamente la muestra original. Cuando se realizan análisis de ADN a través de muestras de tejidos, "el AZA Prosimian Taxon Advisory Group (2002) recomienda almacenar las muestras de corazón, músculo esquelético e hígado" en bolsas de plástico congeladas. El ultracongelador de Stirling Ultracoldpuede utilizarse para almacenar muestras de tejidos de todo el mundo en un arcón a temperatura ultrabaja para facilitar su transporte.
Conservación de líquidos
Se pueden recoger pequeñas cantidades de sangre y líquido de una cavidad corporal abierta para detectar ARN vírico, bacteriano y sanguíneo, calidad del ADN, degradación del ADN, ADN genómico o anticuerpos de patógenos. Para obtener una muestra, los órganos deben entrar en contacto con un papel de filtro. Las manchas de sangre pueden secarse a temperatura ambiente o almacenarse en bolsas selladas para su secado en un congelador a temperatura ultrabaja. Se recomienda añadir gel de sílice a las bolsas de plástico almacenadas con métodos de contención en seco.
En serología, el suero o el plasma pueden separarse de las células sanguíneas y refrigerarse en congeladores de temperatura ultrabaja hasta su transporte al laboratorio. El plasma y la sangre pueden recogerse y almacenarse a temperaturas que oscilan entre -20ºC y -80ºC o dejarse fuera durante 30 minutos y centrifugarse durante 20 minutos.
Si no se puede acceder fácilmente a una centrifugadora, el plasma y la sangre pueden obtenerse "dejando que el coágulo de células sanguíneas se asiente". Cuando se produzca la extracción de sangre en animales vivos o muertos sin coagular, dicha sangre podría colocarse en un tubo hasta que se produzca la coagulación. Una vez completada la coagulación, el tubo puede extraerse con el coágulo adherido.
Cuando se analiza el ADN, las muestras de sangre pueden almacenarse para conservar el ADN durante largos periodos en condiciones de congelación ultrabaja.
Otras formas de conservación corporal
Si se encuentra un espécimen en la naturaleza, también puede ser útil recoger el contenido para analizarlo fuera de los tejidos y la sangre. Examinar el contenido del estómago puede no ser suficiente. El contenido del estómago puede conservarse mediante procesos químicos o en alcohol. Además, se puede conservar todo el tracto alimentario en productos químicos mediante la inyección de formalina para utilizarlo en análisis posteriores.
Conservación criogénica de muestras
El almacenamiento de muestras de tejidos a bajas temperaturas se utiliza para prolongar la viabilidad de las muestras conservadas. Aunque muchas muestras se conservan a una temperatura de -80ºC, es fundamental comprender que las temperaturas asociadas a la actividad metabólica no cesarán, sólo se ralentizarán. La reducción de las temperaturas de las muestras mediante la conservación criogénica garantiza un canal seguro de conservación.
El rango de temperatura del material almacenado en tubos de muestras oscila entre -80ºC y -100ºC. Existen muchos riesgos asociados a los sistemas de almacenamiento de tejidos cuando las muestras se almacenan en hielo seco:
El almacenamiento en hielo seco hace que los tubos de muestras corran el riesgo de inundarse de dióxido de carbono cuando se recuperan a temperatura ambiente. Como ya se ha dicho, esto puede suponer un riesgo de explosión.
Con el almacenamiento en hielo seco, existe un riesgo potencial de contaminación cruzada por virus que conservan su inactividad tras ser suspendidos en hielo seco.
Recogida de muestras de tejidos de laboratorio
La tecnología moderna permite realizar pruebas sobre diversas muestras recogidas sobre el terreno a partir de distintos especímenes. Las muestras pueden obtenerse a medida que un espécimen las elimina de forma natural. Otras pueden obtenerse de los orificios de un espécimen. En algunos casos, "la cirugía menor y la anestesia permiten al profesional sanitario acceder a la muestra requerida".
Es habitual que se realicen pruebas en más de un tipo de muestra. Aunque las muestras de tejido son típicas, la sangre y otras muestras corporales también pueden recogerse, conservarse y almacenarse utilizando los congeladores de temperatura ultrabaja de Stirling Ultracold. Por ejemplo, los análisis de glucosa en sangre pueden utilizarse para diagnosticar a personas con diabetes y controlar la glucosa regularmente. En ocasiones, pueden adquirirse otras muestras corporales y sangre para realizar pruebas de anticuerpos contra el VIH.
Las muestras de tejido pueden obtenerse de varias localizaciones corporales de un espécimen. Dependiendo del lugar, el tiempo necesario para realizar una biopsia de tejido puede variar.
