Chart Inc. División Biomédica Cryobiological Introduction 2014 en el mercado y la fabricación de equipos y sistemas criogénicos de alta ... propiedades del Nitrógeno en estado

Chart Inc.

División Biomédica

Cryobiological Introduction

2014

© 2014 Chart Industries, Inc.

Confidential and Proprietary

Chart Industries, Inc.

Chart Industries, Inc. es una empresa que a nivel mundial ocupa los primeros

puestos en el mercado y la fabricación de equipos y sistemas criogénicos de alta

ingenieria para una variedad de aplicaciones en el área de la termodinamica y

criogenia. Nuestros equipos industriales de gas son usados por todas las ramas

de la producción, suministro, distribución y almacenamiento de gas natural y

otros gases industriales. En el área de la medicina, fabricamos equipos que

utilizan el gas nitrogeno que se encuentra en el aire para aplicaciones en el

rama de la medicina regenerativa, en esta, nuestros equipos aprovechan las

propiedades del Nitrógeno en estado liquido y gaseoso. En el area de la

medicina para la terapia pulmonar, fabricamos los equipos para oxígeno líquido

No 1 en le mundo.

Energy & Chemical

Industrial scale heat

exchangers, LNG piping

and vehicle fueling stations

Distribution & Storage

Tanks, cylinders, and piping for

distribution and storage of

industrial gases

BioMedical

End-use applications of

industrial gases:

Cryopreservation and

Oxygen Respiratory Therapy

Innovación y Tecnología en Salud

? Cuál ha sido el aporte de Chart ?

.

En la Rama de la Medicina

En la Medicina Regenerativa



Breve Descripción

• Medicina Regenerativa es la rama de la medicina que tiene que

ver con el proceso de remplazar, implantar y regenerar células o

tejido humano. Esto con el objetivo de restaurar funciones normales

del tejido en tratamiento, el cual por lo general permance irreparable

por otros medios, o cuando el cuerpo no se puede curar por si

mismo.

• Presentemente, entre otras, se estan transplantando las famosas

Células de Cordon umbilical, o Células Madre, o en inglés “Stem

Cells” para tratamientos médicos de enfermedades como canceres,

transtornos de sangre, lesiones y paralisis cerebrales, diabetis tipo

1, desordenes inmunológicos y otras enfermedades. En muchos

pacientes se ha logrado obtener función total del tejido.



El Aporte en la Medicina Regenerativa… El

Crio congelador de Alta Eficiencia



Es aquí, donde se

crio preservan la

Células Madres a mil

años, si es necesario.

continuación

• Son varias las disciplinas críticas que hacen posible esta medicina, la cual cuando es exitosa significa una recuperación considerable o total del paciente, sea este un bebe, niño, joven o adulto.

• Una de estas disciplinas, que así como las otras, sin su presencia, no sería posible la medicina regenerativa, es la disciplina que corresponde a La Crio Preservación de las Células de Cordón Umbilical y las Células Madre de Adulto. El resguardo o la preservación de estas células para su futuro trasplante al paciente, única y exclusivamente se puede lograr por medio de temperaturas extremadamente bajas en un “Refrigerador” sofisticado, no un refrigerador común y corriente, como el “refrigerador mecánico”, más bien un artefacto de alta ingeniaría e intrínseca tecnología termodinámica llamado “El Congelador Crio Biológico” cuya única fuente de trabajo es el Nitrógeno Liquido (-196°C). Sin este artefacto no sería posible la Medicina Regenerativa. ¿ Qué es éste Crio Preservador? (En el lenguaje común de los Biotecnologos americanos y europeos ………”The High Efficiency CryoBiological Freezer) de Chart Industries Inc.



continuación

• Los materiales biológicos cambian y se deterioran con el tiempo, esa es nuestra naturaleza. Para poder preservar materiales biológicos para futuros estudios o usos, tendremos que sin exepcción intervenir algunos de estos cambios y deterioros biológicos sin alterar la naturaleza del material. La manera mas efectiva de preservar materiales biológicos es congelandolo y subsecuentemente almacenandolo a bajas temperaturas. Cuando se trata de bajas temperaturas para preservar el tejido biológico, entre mas baja la temperatura mas favorable para el proceso, lo ideal es poder alcanzar una temperatura tan baja que en la cual no podran occurrir cambios físicos o químicos. Físicos, Químicos, Biólogos y especilistas en termodinamica argumentan que la temperatura minima en la cual estos cambios biológicos se pueden almacenar es -132°C o Temperatura Tg. Por debajo de esta temperatura no cambios fisicoquimicos intracelulares pueden ocurrir o en sus alredeores, los procesos célulares se detienen y el reloj biológico para. (o asi pensamos) pero podemos decir con cierta seguridad de que por debajo de esta temperatura todo lo que logra el almacenamiento es retardar el proceso de deterioro célular. La muerte célular es solamente retrasada, pero no anulada. Por debajo de esta temperatura la integridad de la muestra puede mantenerse teoricamente por eternidad. Ahóra, considerando el hecho de que a) solamente si la temperatura de la muestra se mantiene por debajo de -132°C se podrá mantener la viabilidad de la muestra durante todo ese tiemp y b) variaciones de temperatura en alguna dirección a partir de este punto causará perdida de viabilida de la muestra, entonces se combierte imperativo que la muestra se criopreserve muy por debajo de esta temperatura crítica durante todo el tiempo del resguardo. Ahóra es un hecho de que la gran mayoría de investigadores consideran que la temperatura crítica es -150°C y así de esta manera contar con un margen de temperatura segúra.

•



continuación

• Tomando en cuenta lo anterior, sumergiendo la muestra en Líquido Nítrogeno, cuya temperatura es-196°C representaria una zona de seguridad de mas de 60°C, y es en ésta fase donde comienza la era de la crío preservación de la muestra bilógica, sumergiendo la muestra en Líquido Nitrógeno. Pero esa fase de la crio preservación comenzó a tomar un giro cuando se empieza a descubrir que el líquido Nitrógeno posée la misma particularidad que tiene el agua, de alojar bacteria y patogenos, ademas permitir que estos se desplacen libremente es este medio. Coincidentemente se descubren casos de contaminación cruzada, afectando de una manera trágica pacientes perfectamente saludables cuyas muetras estaban sumergidas en congeladores con nitrógeno contaminado. Es alrededor de estos incidentes cuando la fase de crio preservación empieza a cambiar de sumegir la muestra en nitrógeno líquido pasa a sumegir la muestra en nitrógeno gaseoso, para así evitar de la mayor manera posible el mas minusculo riesgo de contaminacion cruzada. (sample to sample pathogen transfer) Esto empuja el desarrollo del congelador en fase de vapor. Pero se presentaba un problema de caracter crítico para la viabilidad de la muestra: Temperaturas gradientes, o variaciones de temperaturas del vapor dentro del congelador afectando directamente la muestra. ? De qué sirve una muestra al perder 100% de viabilidad? El Nitrógeno Líquido permite una temperatura estable y segura a exepción del riesgo de contaminación cruzada, riesgo que se puede evitar sumergiendo la muestra en vapor. Pero los nuevos congeladores de vapor presentaban cierto riesgo de viabilidad de la muestra debido a que le vapor no ofrecía una tempeatura firme y estable, sin incrementar o disminuir, si el riesgo no era transmisión de patógenos, este era riesgo de perdida de la viabilidad de la muestra. Referencia contaminación cruzada, Schafer et al., 1976 y Tedder et al., 1995



Aporte

En vista de éste problema tan serio de las temperaturas gradientes o inestables en los congeladores en fase de vapor, Chart Industries lanzó al mercado el Congelador de Alta Eficiencia, repaldado por mas de 50 años de experiencia en thermodimanica y tranferencia de calor. Los congeladores MVE de Alta Eficiencia trabajan a base de nitrógeno líquido, pero la muestra nunca hace contacto con el líquido, pero si estando sumergida en fase de vapor casi a la misma tempeatura del Nitrógeno Líquido, temperaturas de -190°C en la parte superior del tanque a -195°C a una pulgada de la plataforma donde se encuentran la primeras muestras. No solamente eso, sino que al contrario de los congeladores de vapor de esa época que considerablemente incrementaban la temperatura del vapor cada véz que se habría la tapa, con los tanques se Alta Eficienicia la temperatura del pavor no aumenta ni medio grado al abrir la tapa para introducir o extraer muestras, su temperatura superior de -190°C permanece intacta por mas de dos horas antes de que aumente un grado. Las muestras se almacenan en bolsas o viales de plastico, los cuales van dentro de casetes de aluminio, y estos van en racks de aluminio o acero inoxidable, los cuales descanzan sobre una plataform giratoria sobre el nitrógeno líquido. El congelador de Alta Eficiencia solucionó de una manera efectiva y con un alto grado de seguridad el problema de las TEMPERATURAS GRADIENTES que constantemente preocupaba a los bancos de crío preservación. Otra gran propiedad de este tanque es la capacidad de mantenerse por debajo de la temperuta crítica por mas de 28 días sin suministrarle una pulgada de nitrógeno. En el caso de un evento catastrofico por el cual las vias de acceso esten bloqueadas impidiendo el paso de suministro de nitrógeno, el tamque puede mantener las muestras seguras hasta que las vias de comunicación sean reparadas. No exageramos al decir que el tanque puede mantener la muestras en temperaturas seguras hasta un més después de su último llenado. La otra gran ventaja de este tanque es que debido a su diseño, el consumo de nitrógeno diario es casi la mitad de los tanques estandar, so cual significa una ahorro para los bancos bastante codiciado, reduciendo su gastos de operación a casi la mitad. Seguridad de la muestra, capacidad y economía.



BANCO DE SANGRE DE CORDON



Heco de Chart



Chart Locations

Energy & Chemical

Distribution & Storage

BioMedical

Banco de Tejido Organico

Todas las

soluciones

indispensable

para su

operacion.

Sample Storage Systems

Vial

s Straws

Blood Bags

Questionnaire AP-HP.xls

Page 16

MVE High Efficiency Freezers

MVE High Efficiency Vapor Series

• -190˚C top box temperature

• 15,600 – 94,500 2mL vial capacity

• Vapor phase storage

• 800, 1500, and 1800 Series

• Most efficient freezers on the market

Customized Inventory System

MVE 1536PD -150

MVE HEco Series

MVE HEco Series

Page 21

Freezer Construction

Differences

MVE 1839 MVE 1879P-190 MVE Series (“Open Top”) MVE HE Series



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