O azoto líquido (LN2) é utilizado por cientistas e profissionais de investigação para armazenar e preservar materiais biológicos. O azoto líquido é o estado líquido do elemento azoto e é considerado um líquido criogénico, o que significa que atinge temperaturas inferiores a 0 ℃. Em suma, o azoto líquido é uma ferramenta essencial para a investigação científica.

O papel do nitrogénio líquido no armazenamento criogénico

A preservação de amostras criogénicas é um método utilizado para evitar a degradação de materiais biológicos. Abaixo de -135 ℃, todas as funções biológicas param, o que significa que as células e outras amostras podem permanecer no seu estado atual durante longos períodos.

O azoto líquido permanece naturalmente a uma temperatura criogénica, com um ponto de ebulição de -195,8 ℃ e um ponto de congelação de -210 ℃. A gama de temperaturas única e extremamente baixa do azoto líquido torna-o essencial para a biopreservação e a investigação celular.

O azoto líquido pode ser utilizado para armazenar uma variedade de materiais orgânicos, tais como células, tecidos e amostras genéticas. Uma vez que é eficaz na congelação rápida de amostras, o azoto líquido permite aos cientistas armazenar amostras a longo prazo e minimiza a degradação das mesmas.

A diferença entre o armazenamento de nitrogénio líquido e os congeladores de temperatura ultra baixa

Os laboratórios e os biobancos têm duas opções para o armazenamento a temperaturas ultrabaixas: azoto líquido (na fase líquida ou de vapor) ou criopreservação mecânica através de um congelador de temperatura ultrabaixa (ULT). Ambas as opções são métodos eficazes para o armazenamento de amostras biológicas, e a melhor escolha dependerá das suas necessidades e requisitos.

Armazenamento

Os congeladores mecânicos ultrabaixos são normalmente alimentados por um compressor ou motor e existem numa variedade de tamanhos. O tamanho do congelador será determinado pela capacidade de armazenamento e pelo espaço disponível nas suas instalações.

Os congeladores ULT verticais, como o SU780XLE, permitem normalmente o maior armazenamento sem ocupar uma grande quantidade de espaço no chão. Os congeladores ULT funcionam melhor quando o ar frio no interior é ininterrupto e o espaço de armazenamento é maximizado. Os materiais de amostra devem ser bem organizados para facilitar a recuperação e garantir o menor tempo possível em que a porta permanece aberta.

O azoto líquido pode ser utilizado tanto na forma líquida como na forma de vapor para armazenar amostras biológicas. Na forma líquida, as amostras são submergidas diretamente no LN2. Os avanços tecnológicos permitiram a criação de congeladores de azoto em fase de vapor, em que as amostras são armazenadas acima do azoto líquido e não diretamente dentro dele.

O método preferido para o armazenamento a longo prazo tende a ser o armazenamento em fase líquida; no entanto, os congeladores em fase de vapor são muito mais convenientes. Muitos congeladores de vapor possuem uma tampa que pode ser aberta no topo e uma mesa giratória que permite o acesso ao suporte de amostras relevante.

Os congeladores mecânicos são frequentemente a escolha preferida dos investigadores que necessitam de acesso regular e frequente às amostras, enquanto o azoto líquido é preferido por aqueles que necessitam de soluções de armazenamento de mais longa duração.

Protocolos de segurança de armazenamento pessoal

Os congeladores de temperatura ultrabaixa normalmente requerem apenas luvas como equipamento de proteção individual (EPI). Não existem riscos significativos para o pessoal ou requisitos de ventilação ao manusear amostras num congelador ULT.

Ao trabalhar com azoto líquido, é crucial compreender os perigos envolvidos e como manusear o líquido em segurança. Por ser extremamente frio, o azoto líquido pode causar queimaduras graves se entrar em contacto com tecidos vivos. Além disso, a adição de grandes quantidades de azoto ao ar reduz a quantidade de oxigénio, o que pode resultar em asfixia.

Por conseguinte, o manuseamento do azoto líquido envolve precauções de segurança extensivas. O azoto líquido nunca deve ser manuseado sem EPI, que inclui:

  • Proteção facial e óculos de proteção contra salpicos de produtos químicos sem ventilação
  • Luvas criogénicas isoladas
  • Sapatos de biqueira fechada
  • Camisa de manga comprida e calças
  • Avental de couro ou de material não absorvente

O azoto líquido só deve ser utilizado em áreas bem ventiladas e armazenado em recipientes que possam suportar temperaturas extremamente baixas e que não se degradem quando em contacto com o LN2. Os manipuladores devem utilizar um recipiente isolado, como um frasco de Dewar.

O líquido nunca deve ser armazenado num recipiente selado sem um dispositivo de alívio de pressão. Devido à relação de expansão do líquido para o gás, pode ocorrer uma acumulação de pressão quando o azoto líquido se evapora. A existência de um dispositivo de alívio de pressão no recipiente ajuda a manter o líquido regulado e a não provocar uma explosão.

Se planeia utilizar azoto líquido para armazenamento criogénico, a implementação de procedimentos operacionais padrão será crucial para manter a segurança do laboratório.

Controlo da temperatura

A maior diferença entre os congeladores ULT mecânicos e os congeladores de azoto líquido é a gama de temperaturas. Os freezers ULT mecânicos utilizam um refrigerante e têm uma faixa de temperatura de -50 ℃ a -80 ℃. Eles fornecem uma temperatura uniforme de cima para baixo em toda a câmara de armazenamento e não estão sujeitos a flutuações de temperatura ...

Os congeladores de vapor podem armazenar amostras tão baixas quanto -150 ℃. Nos congeladores de armazenamento de vapor, o nitrogênio líquido é geralmente canalizado para a parte inferior do congelador e o vapor é usado para resfriar os racks superiores. Isto pode resultar em gradientes de temperatura dentro da unidade que tem o potencial de causar degradação da bioamostra.

Alguns biobancos recorrem tanto a congeladores mecânicos como a congeladores de azoto líquido, uma vez que o congelamento demasiado rápido das amostras pode danificá-las. Os congeladores mecânicos podem ser utilizados para baixar gradualmente a temperatura das amostras antes de estas serem colocadas em armazenamento a longo prazo em azoto líquido.

FAQs

Em relação ao nitrogénio líquido e às suas utilizações, as pessoas também perguntam:

Porque é que o azoto líquido é utilizado para armazenar materiais biológicos?

O azoto líquido é utilizado para armazenar materiais biológicos porque pode atingir temperaturas muito baixas de -196 ℃ e ajudar a evitar a degradação das células nestes materiais.

Para que fim é utilizado o azoto líquido?

O azoto líquido é frequentemente utilizado para arrefecimento e armazenamento criogénico a temperaturas extremamente baixas.

Como pode o azoto líquido ser utilizado em segurança?

O azoto líquido só deve ser manuseado lenta e cuidadosamente e em áreas bem ventiladas. Isto também inclui a utilização de contentores cobertos e aprovados que possam suportar temperaturas extremamente baixas.

Qual é a classe de perigo do azoto líquido?

O azoto líquido é da classe de perigo 2.2 e é considerado um gás não inflamável.


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