L'azote liquide (LN2) est utilisé par les scientifiques et les chercheurs pour stocker et conserver des matériaux biologiques. L'azote liquide est la forme liquide de l'élément azote et est considéré comme un liquide cryogénique, ce qui signifie qu'il atteint des températures inférieures à 0 °C. Dans l'ensemble, l'azote liquide est un outil essentiel pour la recherche scientifique.
Le rôle de l'azote liquide dans le stockage cryogénique
La conservation cryogénique des échantillons est une méthode utilisée pour prévenir la dégradation des matériaux biologiques. En dessous de -135 ℃, toutes les fonctions biologiques s'arrêtent, ce qui signifie que les cellules et autres échantillons peuvent rester dans leur état actuel pendant de longues périodes.
L'azote liquide reste naturellement à une température cryogénique, avec un point d'ébullition de -195,8 ℃ et un point de congélation de -210 ℃. La gamme unique de températures extrêmement basses de l'azote liquide le rend essentiel à la biopréservation et à la recherche cellulaire.
L'azote liquide peut être utilisé pour stocker une variété de matériaux organiques, tels que des cellules, des tissus et des échantillons génétiques. Parce qu'il permet de congeler rapidement les échantillons, l'azote liquide permet aux scientifiques de conserver les échantillons à long terme et de minimiser leur dégradation.
La différence entre le stockage de l'azote liquide et les congélateurs à ultra-basse température
Les laboratoires et les biobanques disposent de deux options pour le stockage à très basse température : l'azote liquide (en phase liquide ou en phase vapeur) ou la cryoconservation mécanique à l'aide d'un congélateur à très basse température (ULT). Ces deux options constituent des méthodes efficaces pour le stockage d'échantillons biologiques, et le choix le plus approprié dépendra de vos besoins et de vos exigences.
Stockage
Les congélateurs mécaniques ultra-faibles sont généralement alimentés par un compresseur ou un moteur et sont disponibles en différentes tailles. La taille du congélateur est déterminée par la capacité de stockage et l'espace disponible dans votre établissement.
Les congélateurs ULT verticaux, tels que le SU780XLE, permettent généralement de stocker le plus grand nombre de produits sans occuper une grande surface au sol. Les congélateurs ULT fonctionnent mieux lorsque l'air froid à l'intérieur n'est pas interrompu et que l'espace de stockage est maximisé. Les échantillons doivent être bien organisés pour faciliter leur récupération et faire en sorte que la porte reste ouverte le moins longtemps possible.
L'azote liquide peut être utilisé sous forme liquide ou sous forme de vapeur pour stocker des échantillons biologiques. Sous forme liquide, les échantillons sont immergés directement dans le LN2. Les progrès technologiques ont permis de créer des congélateurs à azote en phase vapeur, dans lesquels les échantillons sont stockés au-dessus de l'azote liquide plutôt que directement dans celui-ci.
La méthode préférée pour le stockage à long terme tend à être le stockage en phase liquide ; cependant, les congélateurs en phase vapeur sont beaucoup plus pratiques. De nombreux congélateurs à vapeur sont dotés d'un couvercle qui s'ouvre par le haut et d'un plateau tournant qui permet d'accéder au rack d'échantillons correspondant.
Les congélateurs mécaniques sont souvent privilégiés par les chercheurs qui ont besoin d'accéder régulièrement et fréquemment à leurs échantillons, tandis que l'azote liquide est préféré par ceux qui ont besoin de solutions de stockage à plus long terme.
Protocoles de sécurité pour le stockage personnel
Les congélateurs à ultra-basse température ne nécessitent généralement que des gants comme équipement de protection individuelle (EPI). La manipulation d'échantillons dans un congélateur ULT ne présente pas de risques importants pour le personnel et ne nécessite pas de ventilation.
Lorsque l'on travaille avec de l'azote liquide, il est essentiel de comprendre les risques encourus et de savoir comment manipuler le liquide en toute sécurité. En raison de son extrême froideur, l'azote liquide peut provoquer de graves gelures s'il entre en contact avec des tissus vivants. En outre, l'ajout de grandes quantités d'azote à l'air réduit la quantité d'oxygène, ce qui peut entraîner l'asphyxie.
Par conséquent, la manipulation de l'azote liquide implique des précautions de sécurité importantes. L'azote liquide ne doit jamais être manipulé sans EPI :
- Écran facial et lunettes de protection contre les éclaboussures de produits chimiques non ventilés
- Gants cryogéniques isolés
- Chaussures à bout fermé
- Chemise à manches longues et pantalon
- Tablier en cuir ou en matériau non absorbant
L'azote liquide ne doit être utilisé que dans des zones bien ventilées et stocké dans des récipients capables de supporter des températures extrêmement basses et qui ne se dégraderont pas au contact du LN2. Les personnes qui manipulent l'azote liquide doivent utiliser un récipient isolé, comme une fiole Dewar.
L'azote liquide ne doit jamais être stocké dans un conteneur scellé sans dispositif de décompression. En raison du rapport d'expansion entre le liquide et le gaz, une augmentation de la pression peut se produire lorsque l'azote liquide s'évapore. La présence d'un dispositif de décompression sur le conteneur permet de réguler le liquide et d'éviter une explosion.
Si vous envisagez d'utiliser de l'azote liquide pour le stockage cryogénique, la mise en œuvre de procédures opérationnelles normalisées sera cruciale pour maintenir la sécurité du laboratoire.
Contrôle de la température
La plus grande différence entre les congélateurs ULT mécaniques et les congélateurs à azote liquide est la plage de température. Les congélateurs ULT mécaniques utilisent un réfrigérant et ont une plage de température de -50℃ à -80℃. Ils fournissent une température uniforme de haut en bas dans toute la chambre de stockage et ne sont pas soumis à des fluctuations de température....
Les congélateurs à vapeur peuvent stocker des échantillons jusqu'à -150℃. Dans les congélateurs à vapeur, l'azote liquide est généralement acheminé dans la partie inférieure du congélateur et la vapeur est utilisée pour refroidir les clayettes supérieures. Il peut en résulter des gradients de température à l'intérieur de l'unité, ce qui peut entraîner la dégradation des échantillons biologiques.
Certaines banques de bioéchantillons ont recours à la fois à des congélateurs mécaniques et à des congélateurs à azote liquide, car une congélation trop rapide des échantillons peut les endommager. Les congélateurs mécaniques permettent d'abaisser progressivement la température des échantillons avant leur transfert vers un stockage à long terme dans l'azote liquide.
FAQs
En ce qui concerne l'azote liquide et ses utilisations, les gens se posent également des questions :
Pourquoi l'azote liquide est-il utilisé pour le stockage de matériaux biologiques ?
L'azote liquide est utilisé pour le stockage de matériaux biologiques parce qu'il peut atteindre des températures très basses de -196 ℃ et aider à prévenir la dégradation des cellules dans ces matériaux.
À quelles fins l'azote liquide est-il utilisé ?
L'azote liquide est souvent utilisé pour le refroidissement et le stockage cryogénique à des températures extrêmement basses.
Comment utiliser l'azote liquide en toute sécurité ?
L'azote liquide ne doit être manipulé que lentement et avec précaution, dans des zones bien ventilées. Il convient également d'utiliser des conteneurs couverts et approuvés qui peuvent résister à des températures extrêmement basses.
Quelle est la classe de danger de l'azote liquide ?
L'azote liquide appartient à la classe de danger 2.2 et est considéré comme un gaz ininflammable.
Pour plus d'informations sur l'utilisation de l'azote liquide pour le stockage de matériaux biologiques, contactez Stirling Ultra Cold Freezers.
