Biologiczne i transportowe zbiorniki na ciekły azot – czym się różnią?

W 1883 dwóch polskich naukowców dokonało przełomowego odkrycia, jakim było skroplenie azotu. Substancja ta odnalazła  szerokie zastosowanie  w branży medycznej, gastronomicznej, przemysłowej, a także kriobiologii. Skroplony azot, jako ciecz kriogeniczna wymaga jednak specyficznych warunków przechowywania, w naczyniach zwanych dewarami. Jaka jest różnica między naczyniami biologicznymi a transportowymi?

Naczynia Dewara

Dewar to naczynie przeznaczone do przechowywania i transportu ciekłego azotu. Zbudowane jest podobnie do popularnych termosów – składa się z podwójnych, oddzielonych od siebie ścianek, między którymi znajduje się próżnia techniczna. Spełnia ona funkcję izolatora - niska temperatura panująca wewnątrz naczynia z azotem nie wpływa na temperaturę jego zewnętrznej powłoki, natomiast wysoka temperatura otoczenia nie ma wpływu na ciecz znajdującą się wewnątrz naczynia.

Pozwala to zachować właściwości ciekłego azotu oraz jest kluczowe dla bezpieczeństwa pracy z tą substancją.

Naczynia biologiczne na skroplony azot

Ciekły azot to substancja popularnie stosowana w laboratoriach badawczych. Wykorzystuje się ją głównie do przechowywania zamrożonych materiałów biologicznych, nie wpływa ona bowiem na ich właściwości.

Naczynia biologiczne, przeznaczone do tego celu umożliwiają transport termoczułych próbek, które wymagają specyficznych warunków temperaturowych. Zbiorniki takie  dostępne są w różnych modelach pojemnościowych w specjalistycznych sklepach z naczyniami Dewara, takich jak Cryogen – Naczynia Na Ciekły Azot i umożliwiają przechowywanie od kilkuset do nawet kilku tysięcy zamrożonych fiolek.

W porównaniu z naczyniami transportowymi naczynia biologiczne mają większą  pojemność i umożliwiają długoterminowe przechowywanie próbek biologicznych w słomkach, fiolkach lub torbach. Naczynia biologiczne, w odróżnieniu od tych transportowych, wyposażenie są w kanister, czyli wewnętrzny zasobnik na próbki, jest srebrzonego szkła borokrzemianowego. To właśnie on umożliwia dostęp do materiału biologicznego i ułatwia wyjmowanie próbek.

Naczynia biologiczne na ciekły azot wyposażone są także w specjalistyczne systemy zabezpieczeń i kontroli, monitorujące poziom ciekłego azotu oraz jego temperaturę. Mogą być one sterowane komputerowo z opcją automatycznego napełniania ciekłym azotem, a także posiadać możliwość dozowania niewielkiej ilości cieczy kriogenicznej do natychmiastowego zużycia.

Produkcję biologicznych zbiorników na ciekły azot regulują dyrektywy dla wyrobów medycznych.

Zbiorniki transportowe na ciekły azot

Naczynia do transportu ciekłego azotu wykorzystywane są do magazynowania oraz przemieszczania jedynie skroplonej substancji. Ich charakterystyczną cechą jest wysoki stopień izolacyjności, a także niski współczynnik wyparowywania. Transportowana w nich substancja pozostaje w stanie nienaruszonym przez długi czas. Nie posiadają one, tak jak jest to w przypadku naczyń biologicznych, wewnętrznego zasobnika, nie są więc przeznaczone do przechowywania próbek z materiałem biologicznym.

Pojemniki Dewara do transportu zbudowane są ze szkła borokrzemianowego, posiadają obudowę ze stali nierdzewnej pokrytej powłoką proszkową, zabezpieczającą materiał przed korozją. Maksymalna izolacja od wymiany ciepła z otoczeniem zapewniona jest dzięki warstwie próżni, znajdującej się pomiędzy podwójnymi ściankami zbiornika. Pokrywa naczynia wykonana jest z tworzywa sztucznego, natomiast uchwyt z aluminium. Naczynia Dewara do transportu występują w dwóch formach:

zbiorników ciśnieniowych z dwoma zaworami bezpieczeństwa,

zbiorników bezciśnieniowych.

Konstrukcję dewarów reguluje norma DIN 12492.

Wysokie parametry szczelności, którymi cechują się pojemniki transportowe, są szczególnie istotne, gdyż azot w stanie ciekłym jest pierwiastkiem niebezpiecznym dla organizmów żywych, jego bezpośredni kontakt z tkanką może doprowadzić do jej nieodwracalnego uszkodzenia. Aby zapewnić pełne bezpieczeństwo pracy z ciekłym azotem, należy pamiętać, że pojemniki Dewara muszą być transportowane w pozycji pionowej oraz przechowywane w dobrze wentylowanych pomieszczeniach, z dala od źródła ciekła i materiałów łatwopalnych.