Green Labs : à la découverte des congélateurs ULT durables et au-delà

Qu'il s'agisse de biobanques contenant des millions d'échantillons biologiques ou de votre laboratoire universitaire de biologie moléculaire, le suivi des échantillons et l'entreposage frigorifique sont essentiels pour garantir l'efficacité et la rationalisation des opérations de laboratoire. Et le congélateur à très basse température (ULT) est la pierre angulaire de ce processus essentiel.

En conservant les échantillons biologiques ou les biomolécules à des températures stables allant de -70 ℃ à -196 ℃, les congélateurs ULT préservent l'intégrité et la qualité des échantillons en limitant la dégradation et l'activité biologique. Cela nécessite une ingénierie impressionnante qui repose sur une isolation de haute qualité, des compresseurs puissants, des systèmes avancés de contrôle de la température et des systèmes de secours pour garantir une protection contre les pannes de courant ou les fluctuations de température.

Ce travail a un coût : il nécessite beaucoup d'énergie. On estime qu'un seul congélateur ULT consomme environ 20 kWh/jour, soit à peu près la même quantité qu'une maison unifamiliale aux États-Unis. Avec une telle consommation d'énergie, les congélateurs ULT sont devenus un élément central de la discussion croissante sur la réduction de l'impact environnemental des laboratoires des sciences de la vie et sur l'évolution de l'industrie dans une direction plus durable.

Les congélateurs ULT ont considérablement évolué, passant de leur format initial de « rectangle froid » à des modèles plus raffinés, élégants et économes en énergie. Mais ils ne constituent qu'une pièce du puzzle de la durabilité. Dans le blog suivant, nous abordons la durabilité d'un point de vue holistique, en examinant les différents obstacles à un stockage frigorifique plus respectueux de l'environnement et solution de gestion des échantillons de laboratoire et comment nous envisageons l'avenir de la durabilité dans les sciences de la vie au-delà du congélateur ULT.

Améliorer la gestion des échantillons dans les laboratoires écologiques : le problème énergétique des congélateurs ULT

Pour comprendre l'étendue complète de l'utilisation des congélateurs ULT à énergie, nous avons besoin de mieux comprendre les problèmes actuels de votre laboratoire typique et les obstacles à une gestion plus efficace des échantillons de chambres froides. Au cours des décennies que j'ai passées dans le domaine des sciences de la vie, j'ai été confrontée à plusieurs problèmes courants liés à l'utilisation de congélateurs ULT.

Échantillons inconnus

À Eppendorf, nous avons estimé et constaté de première main qu'environ 25 % des congélateurs contiennent des échantillons sans valeur pour personne. Il peut s'agir d'informations manquantes, complètement oubliées ou utilisées pour la dernière fois par du personnel qui a quitté le laboratoire pour d'autres fonctions. Par conséquent, personne dans le laboratoire ne les a touchés depuis des années.

Alors pourquoi restent-ils ? De nombreux laboratoires accumulent ces échantillons inconnus ou oubliés parce que leur élimination demande du temps et de l'énergie. On craint également de détruire des échantillons qui sont, à l'insu du personnel actuel, précieux et irremplaçables.

Problèmes liés à l'immobilier

L'accumulation d'échantillons anciens et inconnus rend les espaces de congélation désorganisés et source de confusion pour le personnel actuel et futur. En outre, ces échantillons occupent de précieux espaces de congélation, obligeant les directeurs de laboratoire à acheter de nouveaux congélateurs pour accueillir de nouveaux échantillons.

Pensez à ajouter 2 à 3 nouveaux congélateurs par an à votre laboratoire pour stocker de nouveaux échantillons lorsqu'il y a suffisamment d'espace occupé par des échantillons inutiles.

Cela représente une consommation d'énergie supplémentaire de 40 à 60 kWh/jour et un supplément de 20 000 à 40 000 dollars par an que votre laboratoire doit prendre en compte dans son budget.

Durée de vie réduite du congélateur et intégrité des échantillons

Combien de temps vous faut-il pour localiser et prélever vos échantillons chaque fois que vous ouvrez votre congélateur ULT ?

15 secondes ? Une minute ?

Lorsque votre congélateur est jonché d'échantillons désorganisés ou inconnus, le temps est forcément plus long. Voici un aperçu de ce qui peut se passer chaque fois que vous ouvrez votre congélateur :

• Hausse de température : Lorsque vous ouvrez la porte d'un congélateur, de l'air chaud entre. L'air chaud fera monter la température à l'intérieur du congélateur. Le taux d'augmentation de la température dépendra de la quantité d'air chaud qui entre, elle, est proportionnelle à la durée d'ouverture de votre congélateur. À mesure que la température augmente, l'intégrité des échantillons peut être menacée.
• Condensation : L'air chaud et humide qui pénètre dans votre congélateur peut se condenser sur les surfaces froides à l'intérieur du congélateur, y compris les étagères, les parois et les échantillons.
• Accumulation de givre : L'air chaud qui entre dans le congélateur peut provoquer une accumulation de givre sur les serpentins de l'évaporateur, ce qui peut réduire l'efficacité de refroidissement du congélateur et provoquer de nouvelles fluctuations de température. Le givre peut également se condenser sur la porte du congélateur et, dans des situations extrêmes, empêcher la fermeture de la porte, nécessitant un couple extrême pour fermer la poignée mécanique de la porte du congélateur.
• Surcharge du compresseur : Lorsque de l'air chaud entre dans le congélateur, le compresseur doit travailler plus fort pour maintenir la température réglée. Plus la porte est ouverte longtemps, plus le compresseur doit fonctionner. Cela peut entraîner une surcharge du compresseur, ce qui peut endommager ou endommager le congélateur ULT.

Les problèmes ci-dessus ne font qu'augmenter au fur et à mesure que votre congélateur est ouvert. Cela réduit en fin de compte la durée de vie de votre congélateur et des échantillons qu'il contient.

Améliorer la durabilité : solution de gestion des échantillons pour congélateurs ULT

Les problèmes ci-dessus trouvent leur origine dans des pratiques inefficaces de suivi et de gestion des échantillons. En fin de compte, ils entraînent une baisse de productivité, une augmentation des coûts d'exploitation et une augmentation de la consommation d'énergie. Bien qu'il n'existe aucun moyen rétrospectif de déterminer quels sont les anciens échantillons qui obstruent vos congélateurs, nous pouvons vous aider à faire en sorte que tous les nouveaux échantillons soient correctement catalogués, suivis et stockés afin d'éviter la perpétuation de pratiques de laboratoire gourmandes en énergie.

Chez Eppendorf et ElabNext, nous avons développé une solution de stockage frigorifique de bout en bout, Échantillon 360, qui permet la protection, le stockage, le suivi et la surveillance des échantillons à l'aide d'un outil facile à utiliser plateforme de laboratoire numérique. En plus de notre système de codes-barres, RackScan, et de notre logiciel de gestion des échantillons conforme aux BPL, eLabInventory, nous aidons leurs congélateurs ULT à rester organisés et, par conséquent, à les rendre plus durables.

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