بدون لایه برداری، بدون محو شدن در -196 درجه: چگونه برچسب های کرایوژنیک از نمونه های بیولوژیکی برای چندین دهه محافظت می کنند

نمونه های بیولوژیکی در دمایی ذخیره می شوند که اکثر مواد را از بین می برد. در -196 درجه - نقطه جوش نیتروژن مایع - لاستیک شکننده می شود، پلاستیک خرد می شود و برچسب های معمولی به سادگی می ریزند. با این حال، نمونه‌های داخل ویال‌های برودتی باید برای چندین دهه قابل شناسایی باقی بمانند. یک برچسب غیرقابل خواندن می تواند به معنای گم شدن نمونه، آزمایش ناموفق یا تشخیص از دست رفته باشد.

برچسب های کرایوژنیک این مشکل را حل می کنند. آنها طوری طراحی شده‌اند که در طول سال‌ها در سرمای شدید و چرخه‌های ذوب مکرر یخ-هستند، خوانا بمانند و قابل اسکن باشند. این راهنما توضیح می دهد که چگونه آنها کار می کنند و چگونه می توانید نمونه های مناسب را برای نمونه های خود انتخاب کنید.

چرا برچسب ها در -196 درجه جدا می شوند؟

هنگامی که یک ویال برچسب دار وارد نیتروژن مایع می شود، دما به سرعت کاهش می یابد. برچسب و ظرف با سرعت های مختلف خنک می شوند. برچسب نازک است و تقریباً فوراً خنک می شود. ظرف شیشه ای یا پلاستیکی ضخیم تر است و کندتر خنک می شود.

این تفاوت مشکل ایجاد می کند. برچسب سریعتر از ظرفی که به آن وصل شده کوچک می شود. اگر برچسب نتواند برای تحمل این انقباض کشیده شود، می‌شکند یا از چسب جدا می‌شود. یک ثبت اختراع از تحقیقات برچسب برودتی دقیقاً این را توضیح می دهد: "در طول انتقال حرارتی سریع از دمای اتاق به دمای برودتی، یک انقباض حجمی سریع سطح یک برچسب رخ می دهد ... این انقباض حجمی برای برچسب بسیار سریعتر از ظرف رخ می دهد".

محلول یک ماده صورت است که می تواند در حین سرد شدن کشیده و نازک شود و به جای اینکه از آن جدا شود، با چسب یکپارچه می ماند.

فیلم پلی استر (PET).

پلی استر رایج ترین ماده رویه برای برچسب های برودتی است. پایداری ابعادی عالی، مقاومت در برابر انقباض و انبساط در محدوده های دمایی گسترده را ارائه می دهد. به عنوان مثال، یک فیلم پلی استر براق شفاف 2.0 میلی متری، در برچسب های برودتی که برای دماهای پایین 196- درجه طراحی شده اند، استفاده می شود.

برچسب های پلی استر چسبندگی و مقاومت بسیار خوبی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی ایجاد می کنند و آنها را هم برای دمای پایین{0} و هم برای شرایط محیطی مناسب می کند. آنها همچنین چاپ انتقال حرارتی را به خوبی می پذیرند و بارکدهای بادوام تولید می کنند که قابل اسکن باقی می مانند.

فیلم پلی پروپیلن (PP).

پلی پروپیلن نسبت به پلی استر انعطاف پذیرتر است و مقاومت شیمیایی عالی ارائه می دهد. اغلب در جاهایی که انعطاف پذیری لازم است، مانند لوله ها و ویال ها با قطر کوچک- استفاده می شود. یک فیلم پلی پروپیلن مات سفید 3.9 میل با پوشش حرارتی مستقیم یکی دیگر از ساختارهای رایج است.

برچسب‌های PP اغلب برای کاربردهای بارکد همه منظوره انتخاب می‌شوند زیرا در برابر نیتروژن مایع، اتوکلاو و سایر محیط‌های خشن مقاومت می‌کنند.

فیلم های تخصصی قابل کشش

برخی از برچسب های برودتی از مواد ترموپلاستیک با قابلیت کشش بالا استفاده می کنند. یک ثبت اختراع ماده ای را با 570% کشیدگی در جهت ماشین و 645% در جهت عرضی توصیف می کند که بسیار کشش پذیرتر از برچسب های وینیل قبلی است. این قابلیت کشش شدید به برچسب اجازه می دهد تا انقباض سریع خنک کننده را بدون شکستگی انجام دهد.

چرا چسب های استاندارد شکست می خورند

چسب‌های حساس به فشار استاندارد در دماهای پایین سخت می‌شوند و چسبندگی خود را از دست می‌دهند. در دمای 80- درجه، اکثر چسب ها کار نمی کنند. در 196- درجه، شکننده شده و از سطح آزاد می شوند.

چسب های اکریلیک با چسب{{0}بالا

برچسب‌های برودتی از چسب‌های تهاجمی و حساس به-فشار اکریلیک با چسبندگی بالا- استفاده می‌کنند که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در سرمای شدید عملکردی داشته باشند. این چسب‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در برابر بلند کردن لبه‌ها مقاومت کنند، حتی زمانی که به طور مکرر در معرض تغییرات بین دمای پایین و اتاق قرار می‌گیرند، مانند حذف از غوطه‌ور شدن نیتروژن مایع.

یک چسب اکریلیک حلال با چسبندگی عالی به لوله‌های آزمایش و آمپول‌ها با قطر کوچک-یک انتخاب رایج است. عملکرد را از -320 درجه فارنهایت تا 248 درجه فارنهایت (196- درجه تا 120 درجه) حفظ می کند.

تست انجماد{0}}ذوب شدن

آزمایش واقعی یک چسب برودتی یک بار قرار گرفتن در معرض سرما نیست. چرخش مکرر بین نیتروژن مایع و دمای اتاق است. یک آزمایش چرخه استاندارد شامل غوطه وری یک ویال برچسب دار در نیتروژن مایع (196- درجه) به مدت 20 دقیقه، سپس برگرداندن آن به دمای 23 درجه و رطوبت نسبی 50 درصد به مدت 40 دقیقه و تکرار این چرخه چندین بار است. یک برچسب برودتی خوب بعد از این چرخه ها هیچ پوسته شدن، ترک خوردن یا جدا شدن را نشان نمی دهد.

چاپ انتقال حرارتی

چاپ انتقال حرارتی استاندارد لیبل های برودتی است. یک روبان رزین روی سطح برچسب ذوب می شود و تصویری ایجاد می کند که به جای نشستن روی آن، بخشی از ماده می شود. بارکد به دست آمده ضد آب، ضد آب و هوا و مقاوم در برابر چند چرخه یخ- ذوب است.

کیفیت چاپ مهم است یک چاپگر انتقال حرارتی 203 DPI دقت مورد نیاز برای بارکدهای کوچک روی میکروتیوب ها و کرایویال ها را تولید می کند.

روبان های رزین برای حداکثر دوام

همه روبان ها در دماهای برودتی یکسان عمل نمی کنند. روبان‌های رزین برای سخت‌ترین محیط‌ها طراحی شده‌اند و چاپ‌هایی را تولید می‌کنند که در برابر لک، خراشیدگی و محو شدن مقاوم هستند. برخی از برچسب های برودتی به طور خاص برای مقاومت در برابر پاشش الکل و دستمال های ضدعفونی کننده هنگام چاپ با روبان های رزین توصیه شده آزمایش می شوند.

چاپ زیرسطحی

برخی از برچسب های برودتی پلی استر از چاپ زیرسطحی استفاده می کنند، جایی که تصویر چاپ شده در زیر لایه بالایی شفاف محافظت می شود. این کار از محو شدن، لکه دار شدن یا لکه شدن کد رنگ حتی پس از ذخیره{1}مدت در نیتروژن مایع جلوگیری می کند.

ISO 20387 و اعتبار سنجی برچسب

بیوبانک ها تحت استانداردهای سختگیرانه کار می کنند. ISO 20387 در مورد بانکداری زیستی مستلزم آن است که نمونه های بیولوژیکی در طول ذخیره سازی قابل ردیابی باشند و برچسب ها در شرایطی که نمونه ها در معرض آن قرار می گیرند مقاومت کنند. بانک‌های زیستی باید گواهی‌های اعتبار سنجی برچسب را از تولیدکنندگان دریافت کنند، که تأیید می‌کند که برچسب‌ها مطابق با شرایط ذخیره‌سازی برودتی، مقاومت شیمیایی، و پایبندی طولانی‌مدت عمل می‌کنند.

رعایت مقررات

مواد برچسب برودتی باید با مقررات مربوطه برای مصارف آزمایشگاهی و دارویی مطابقت داشته باشند. استانداردهای متداول انطباق عبارتند از 21 CFR 175.105 (افزودنی های غذایی غیر مستقیم)، REACH و RoHS/WEEE. برای بانکداری زیستی و کاربردهای بالینی، سازگاری با روش‌های استریل‌سازی مانند پرتودهی گاما و استریلیزاسیون ETO نیز مهم است.

مرحله 1: محدوده دمایی خود را تأیید کنید

اکثر برچسب‌های برودتی برای -196 درجه تا +120 درجه یا بالاتر رتبه‌بندی می‌شوند. اطمینان حاصل کنید که محدوده دمای برچسب هم شرایط نگهداری شما و هم هر مرحله پردازش، مانند اتوکلاو یا جوجه کشی را پوشش می دهد.

مرحله 2: برچسب را با ظرف خود مطابقت دهید

برچسب های برودتی به پلی پروپیلن، شیشه، پی وی سی و فولاد می چسبند. لوله‌ها و ویال‌ها با قطر کوچک به چسب‌های چسبنده-خاصی که به‌طور خاص برای سطوح خمیده و کم انرژی-سطح- طراحی شده‌اند، نیاز دارند. همیشه نوع ظرف خاص خود را آزمایش کنید.

مرحله 3: روش چاپ مناسب را انتخاب کنید

انتقال حرارتی استاندارد دوام است. چاپ لیزری یک گزینه برای برخی از کاربردها است اما ممکن است همان سطح مقاومت را ایجاد نکند. تأیید کنید که ترکیب چاپگر و روبان شما برای استفاده برودتی تأیید شده است.

مرحله 4: تست تحت شرایط واقعی

برچسب های نمونه را درخواست کنید و آنها را روی ظروف واقعی خود اعمال کنید. آنها را از طریق چرخه های ذوب{1} انجماد واقعی خود اجرا کنید. پوسته شدن، محو شدن و خوانایی بارکد را پس از چند دوره بررسی کنید. یک آزمایش کوچک از ضرر بزرگ جلوگیری می کند.

Q1: چه چیزی یک برچسب را برودتی می کند؟
پاسخ: یک برچسب برودتی طراحی شده است تا در دمای کمتر از -196 درجه (نیتروژن مایع) چسبیده و خوانا باقی بماند. از یک ماده قابل کشش صورت استفاده می کند که انقباض حرارتی را در خود جای می دهد، یک چسب اکریلیک با چسبندگی بالا که در سرمای شدید عملکرد خود را حفظ می کند، و یک روش چاپ که در برابر محو شدن و لکه گیری مقاومت می کند.

Q2: چرا برچسب های معمولی در نیتروژن مایع جدا می شوند؟
پاسخ: برچسب‌های معمولی نمی‌توانند به اندازه کافی کشیده شوند تا انقباض حرارتی سریعی را که زمانی رخ می‌دهد که برچسب سریع‌تر از ظرف سرد می‌شود، سازگار کند. لیبل کوچک می شود، اما ظرف اینطور نیست و استرسی ایجاد می کند که برچسب را می شکند یا آن را از چسب جدا می کند.

Q3: برچسب های برودتی چقدر دوام می آورند؟
A: یک برچسب برودتی که به درستی اعمال شود می تواند برای چندین دهه چسبیده و قابل خواندن باقی بماند. مواد صورت، چسب و چاپ همگی برای مقاومت در برابر تخریب ناشی از سرمای شدید، رطوبت و چرخه های ذوب مکرر یخ- طراحی شده اند.

Q4: آیا می توان برچسب های برودتی را با بارکد چاپ کرد؟
ج: بله. چاپ انتقال حرارتی با نوار رزین، بارکدهای بادوامی تولید می‌کند که پس از ذخیره‌سازی طولانی مدت در نیتروژن مایع، قابل اسکن باقی می‌مانند. چاپ به جای نشستن روی سطح، بخشی از مواد برچسب می شود.

Q5: آیا برچسب های برودتی با استانداردهای زیست بانکی مطابقت دارند؟
پاسخ: بسیاری هستند. به دنبال برچسب هایی بگردید که الزامات ISO 20387 را برای ردیابی داشته باشند و دارای گواهی اعتبار از سازنده هستند. مطابقت با 21 CFR 175.105، REACH و RoHS نیز رایج است.