blog Porque é que as temperaturas ultra baixas não são negociáveis:A ciência por trás da preservação de materiais biológicos críticos
Porque é que as temperaturas ultra baixas não são negociáveis:A ciência por trás da preservação de materiais biológicos críticos

Porque é que as temperaturas ultra baixas não são negociáveis:A ciência por trás da preservação de materiais biológicos críticos

há 1 semana

Nos laboratórios de todo o mundo, os congeladores de temperatura ultra baixa (ULT) funcionam silenciosamente a temperaturas tão baixas como -86°C (-122,8°F), salvaguardando a integridade dos materiais biológicos que estão na base dos avanços médicos e da investigação.Mas porque é que estas condições extremas são essenciais?Este artigo desmistifica a ciência por detrás do armazenamento em ULT, explicando como trava a degradação, evita danos nos cristais de gelo e assegura a viabilidade de células, proteínas e vacinas.

Materiais essenciais armazenados em congeladores de temperatura ultra baixa

Integridade celular:Salvaguarda da Viabilidade para Investigação e Terapia

As células primárias, as células estaminais e os tecidos perdem rapidamente a sua funcionalidade a temperaturas mais elevadas devido à atividade metabólica e à degradação enzimática.Os congeladores ULT abrandam o metabolismo celular até quase zero, preservando a integridade estrutural e genética durante anos.Por exemplo, a investigação mostra que as células estaminais hematopoiéticas armazenadas abaixo dos -80°C mantêm a viabilidade durante mais de uma década, permitindo terapias que salvam vidas, como os transplantes de medula óssea.

Estabilidade biomolecular:Proteção de Proteínas, Enzimas e Ácidos Nucleicos

As proteínas e o ARN degradam-se através de hidrólise ou agregação a temperaturas mais quentes.A -80°C, estes processos são efetivamente interrompidos:

  • As enzimas mantêm a atividade catalítica para ensaios.
  • As proteínas recombinantes evitar a desnaturação.
  • O ARN resiste à degradação por RNases.

Estudos indicam que mesmo breves excursões de temperatura acima de -60°C podem danificar irreversivelmente biomoléculas sensíveis, comprometendo a reprodutibilidade da investigação.

Potência da vacina:Garantir a Imunogenicidade e a Eficácia a Longo Prazo

As vacinas, em particular as formulações baseadas em mRNA, dependem do armazenamento ULT para preservar as nanopartículas lipídicas e o material genético.Por exemplo, as vacinas de ARNm contra a COVID-19 requerem um armazenamento a -70°C para manter a eficácia durante mais de 6 meses.Sem condições de ULT, as alterações conformacionais nas proteínas virais ou a fragmentação dos ácidos nucleicos podem tornar as vacinas ineficazes.

O papel crítico das temperaturas ultrabaixas na preservação

Travar a degradação:Combate à degradação enzimática e química

Os materiais biológicos deterioram-se através de:

  • Stress oxidativo (acelerado a temperaturas mais elevadas).
  • Atividade enzimática (por exemplo, proteases que degradam proteínas).
  • Reacções químicas (como as reacções de Maillard nos açúcares).

O armazenamento em ULT reduz estas reacções em mais de 10.000 vezes em comparação com -20°C, uma vez que o movimento molecular quase cessa abaixo dos -80°C.

Prevenção de danos causados por cristais de gelo:A importância da vitrificação

A congelação lenta forma cristais de gelo destrutivos que perfuram as membranas celulares.Os congeladores ULT permitem a vitrificação -uma solidificação semelhante à do vidro sem cristalização- quando associada a crioprotectores.Isto é fundamental para a preservação de organelos e estruturas delicadas como as sinapses neuronais.

Supressão do crescimento microbiano:Manter a esterilidade da amostra

Embora a maioria dos micróbios seja inativa abaixo dos -20°C, alguns psicrófilos (bactérias tolerantes ao frio) podem sobreviver.As temperaturas ULT abaixo de -40°C praticamente eliminam o metabolismo microbiano, garantindo a esterilidade de amostras clínicas, como biópsias ou materiais de teste.

Melhores práticas para maximizar a integridade das amostras em congeladores ULT

Protocolos específicos de materiais:Adaptação do armazenamento à amostra

  • Células:Utilizar crioprotectores (por exemplo, DMSO) e arrefecer a 1°C/minuto até -80°C antes de transferir para a fase de vapor de azoto líquido.
  • Proteínas:Armazenar em tampões de glicerol ou sacarose a -80°C; evitar ciclos repetidos de congelação-descongelação.
  • Vacinas:Seguir as diretrizes do fabricante (por exemplo, -70°C para vacinas de ARNm com gelo seco de reserva).

Mitigação de riscos:Prevenir a falha do congelador e os excessos de temperatura

  • Sistemas de alarme:Escolha congeladores com alertas visuais/audíveis para falhas de energia ou arrombamento de portas.
  • Redundância:Distribuir as amostras por várias unidades para evitar a perda total.
  • Monitorização:Registar dados de temperatura para identificar tendências (por exemplo, aberturas frequentes de portas).

As instituições de investigação referem que as amostras expostas a temperaturas superiores a -60°C durante >30 minutos apresentam uma viabilidade significativamente reduzida, o que sublinha a necessidade de protocolos robustos.

Preservar hoje as descobertas de amanhã

Os congeladores ULT são mais do que aparelhos - são guardiões do potencial biológico, desde a investigação do cancro até à resposta a uma pandemia.Ao compreender a ciência por detrás da sua necessidade, os laboratórios podem otimizar as estratégias de armazenamento e proteger amostras de valor inestimável.

Pronto para melhorar as capacidades de preservação do seu laboratório? Explore a gama de soluções de temperatura ultra baixa da KINTEK, concebidas para satisfazer as rigorosas exigências da investigação moderna e das aplicações clínicas.

CONTACTE-NOS PARA UMA CONSULTA GRATUITA

Os produtos e serviços da KINTEK LAB SOLUTION foram reconhecidos por clientes de todo o mundo. A nossa equipa terá todo o prazer em ajudar com qualquer questão que possa ter. Contacte-nos para uma consulta gratuita e fale com um especialista de produto para encontrar a solução mais adequada para as suas necessidades de aplicação!

Produtos relacionados

938L Congelador vertical de temperatura ultra baixa para armazenamento avançado em laboratório

938L Congelador vertical de temperatura ultra baixa para armazenamento avançado em laboratório

Congelador de temperatura ultra baixa para laboratórios, armazenamento preciso a -86°C, ideal para ADN, vacinas e reagentes. Fiável e energeticamente eficiente.

708L Congelador de temperatura ultra baixa Congelador de laboratório de alto desempenho

708L Congelador de temperatura ultra baixa Congelador de laboratório de alto desempenho

Congelador de temperatura ultra baixa 708L para laboratórios, arrefecimento de precisão a -86°C, interior em aço inoxidável. Ideal para armazenamento de amostras de investigação e biotecnologia.

408L Congelador vertical avançado de laboratório a temperaturas ultra baixas para a preservação de materiais de investigação críticos

408L Congelador vertical avançado de laboratório a temperaturas ultra baixas para a preservação de materiais de investigação críticos

Congelador de temperatura ultra baixa para laboratórios: controlo preciso de -86°C, armazenamento de amostras seguro e eficiente em termos energéticos. Ideal para investigação e biotecnologia.

Congelador de precisão de temperatura ultra baixa 308L para aplicações laboratoriais

Congelador de precisão de temperatura ultra baixa 308L para aplicações laboratoriais

Congelador de temperatura ultra baixa para laboratórios: armazenamento a -86°C, controlo preciso, eficiência energética, preservação segura de amostras. Fiável e duradouro.

208L Congelador de laboratório de precisão avançada de temperatura ultra baixa para armazenamento a frio

208L Congelador de laboratório de precisão avançada de temperatura ultra baixa para armazenamento a frio

Congelador de temperatura ultra baixa para laboratórios: armazenamento a -86°C, eficiência energética, preservação fiável de amostras. Ideal para investigação e biotecnologia.

108L Congelador vertical ULT de temperatura ultra baixa

108L Congelador vertical ULT de temperatura ultra baixa

Congelador de temperatura ultra baixa para laboratórios: armazenamento a -86°C, controlo preciso, amigo do ambiente, interior em aço inoxidável. Proteja já as suas amostras!

Congelador vertical de laboratório de precisão de 58L com temperatura ultra baixa para armazenamento de amostras críticas

Congelador vertical de laboratório de precisão de 58L com temperatura ultra baixa para armazenamento de amostras críticas

Congelador de temperatura ultra baixa para laboratórios, armazenamento fiável a -86°C, interior em aço inoxidável, energeticamente eficiente. Proteja as suas amostras agora!

28L Compact Upright Ultra Low Temperature Freezer para Laboratório

28L Compact Upright Ultra Low Temperature Freezer para Laboratório

Congelador de temperatura ultra baixa (-86°C) para laboratórios, capacidade de 28L, controlo digital preciso, design energeticamente eficiente, ideal para armazenamento de amostras biológicas.

158L Congelador vertical ultrabaixo de precisão para aplicações laboratoriais

158L Congelador vertical ultrabaixo de precisão para aplicações laboratoriais

Congelador ULT de 158 L fiável para laboratórios, mantém -86°C, energeticamente eficiente, com caraterísticas de segurança avançadas. Ideal para armazenamento de amostras sensíveis.

Circulador de aquecimento e refrigeração 5L Banho de reação de temperatura constante a alta e baixa temperatura

Circulador de aquecimento e refrigeração 5L Banho de reação de temperatura constante a alta e baixa temperatura

KinTek KCBH 5L Heating Chilling Circulator - Ideal para laboratórios e condições industriais com design multi-funcional e desempenho fiável.

10L Circulador de aquecimento e arrefecimento Banho de reação a temperatura constante de alta e baixa temperatura

10L Circulador de aquecimento e arrefecimento Banho de reação a temperatura constante de alta e baixa temperatura

Experimente o desempenho eficiente do laboratório com o Circulador de Aquecimento e Refrigeração KinTek KCBH 10L. O seu design tudo-em-um oferece funções fiáveis de aquecimento, refrigeração e circulação para utilização industrial e laboratorial.

Circulador de arrefecimento e aquecimento 50L Banho de reação de temperatura constante a alta e baixa temperatura

Circulador de arrefecimento e aquecimento 50L Banho de reação de temperatura constante a alta e baixa temperatura

Experimente as capacidades versáteis de aquecimento, refrigeração e circulação com o nosso Circulador de Aquecimento e Refrigeração KinTek KCBH 50L. Ideal para laboratórios e ambientes industriais, com desempenho eficiente e fiável.

20L Circulador de aquecimento e arrefecimento Banho de reação a temperatura constante de alta e baixa temperatura

20L Circulador de aquecimento e arrefecimento Banho de reação a temperatura constante de alta e baixa temperatura

Maximize a produtividade do laboratório com o Circulador de Aquecimento e Refrigeração KinTek KCBH 20L. O seu design tudo-em-um oferece funções fiáveis de aquecimento, refrigeração e circulação para utilização industrial e laboratorial.

Vareta de agitação de vidro com alto teor de borosilicato/vareta de vidro de laboratório para desvio de fluxo resistente a altas temperaturas

Vareta de agitação de vidro com alto teor de borosilicato/vareta de vidro de laboratório para desvio de fluxo resistente a altas temperaturas

Utilizado em experiências químicas, um agitador simples vítreo, fino e comprido, em forma de bastão, também conhecido como vareta de vidro.

Cadinho de cerâmica de alumina em forma de arco/resistente a altas temperaturas

Cadinho de cerâmica de alumina em forma de arco/resistente a altas temperaturas

No percurso da exploração científica e da produção industrial, todos os pormenores são cruciais. Os nossos cadinhos de cerâmica de alumina em forma de arco, com a sua excelente resistência a altas temperaturas e propriedades químicas estáveis, tornaram-se um poderoso assistente em laboratórios e campos industriais. São feitos de materiais de alumina de alta pureza e fabricados através de processos de precisão para garantir um excelente desempenho em ambientes extremos.

Folha de vidro de quartzo ótico resistente a altas temperaturas

Folha de vidro de quartzo ótico resistente a altas temperaturas

Descubra o poder das folhas de vidro ótico para a manipulação precisa da luz nas telecomunicações, na astronomia e muito mais. Desbloqueie os avanços na tecnologia ótica com uma clareza excecional e propriedades de refração adaptadas.

Tubo para forno de alumina (Al2O3) - Alta temperatura

Tubo para forno de alumina (Al2O3) - Alta temperatura

O tubo de forno de alumina de alta temperatura combina as vantagens da alta dureza da alumina, boa inércia química e aço, e tem excelente resistência ao desgaste, resistência ao choque térmico e resistência ao choque mecânico.

Forno de desbaste e pré-sinterização a alta temperatura

Forno de desbaste e pré-sinterização a alta temperatura

KT-MD Forno de desbaste e pré-sinterização de alta temperatura para materiais cerâmicos com vários processos de moldagem. Ideal para componentes electrónicos como MLCC e NFC.

Máquina de moagem criogénica de nitrogénio líquido Pulverizador ultrafino de fluxo de ar

Máquina de moagem criogénica de nitrogénio líquido Pulverizador ultrafino de fluxo de ar

Descubra a máquina de moagem criogénica com azoto líquido, perfeita para utilização em laboratório, pulverização ultrafina e preservação das propriedades dos materiais. Ideal para produtos farmacêuticos, cosméticos e muito mais.

Moagem criogénica de azoto líquido Máquina de moagem criogénica com alimentador de parafuso para processamento de materiais finos

Moagem criogénica de azoto líquido Máquina de moagem criogénica com alimentador de parafuso para processamento de materiais finos

Descubra o Pulverizador Criogénico de Azoto Líquido com Alimentador de Parafuso, perfeito para o processamento de materiais finos. Ideal para plásticos, borracha e muito mais. Aumente a eficiência do seu laboratório agora!


Deixe sua mensagem