Heeft stikstof heeft de toekomst?
Bastienne Wentzel

20 november 2016, C2W

20 november 2016, MeMo

Richard van Woerden van Cryo Solutions vindt dat alle vriezers voor biobanken met vloeibare stikstof zouden moeten koelen. Ook voor relatief ‘warme’ toepassingen tot -80°C.

Enkele decennia geleden begon de ontwikkeling van biobanken met eenvoudige Dewar-vaten met vloeibare stikstof en conventionele gasfase koeling waarbij een klein laagje stikstof onder in het vat staat. Kruiscontaminatie via de stikstof naar de monsters was een van de grootste nadelen van deze vaten. Dat werd opgelost met de zogenaamde ‘droge’ gasfase-opslagsystemen: de vloeibare stikstof komt daarbij niet meer in aanraking met de monsters of monsterhouders. Moderne high efficiency vaten zijn veel beter ontworpen en geïsoleerd waardoor er veel dieper gekoeld kan worden en minder verdamping van stikstof optreedt. De nieuwste ontwikkeling in deze vaten zijn de MVE Vario vriezers, vertelt Richard van Woerden van Cryo Solutions. "Stikstofkoeling was altijd een ruwe techniek, waarbij je een bepaalde temperatuur haalde en dat was het. Door een warmtewisselaar in deze Vario vaten te plaatsen is het nu gelukt om de range die je kan koelen te vergroten naar relatief warmere temperatuur van -80°C of zelfs -50°C.
Daarnaast worden voor biobanken sinds jaar en dag conventionele vriezers gebruikt die, door middel van een compressor met koelvloeistof, worden gekoeld. Vriezers met een compressor worden vaker gebruikt voor koelen tot -80°C. Vriezers die kouder dan 80° tot wel -190°C koelen gebruiken vaak vloeibare stikstof als koelmiddel.

Voordelen van stikstof
"'Koelen met vloeibare stikstof of door middel van een compressor zijn twee verschillende werelden," zegt Van Woerden. In zijn visie zouden alle vriezers voor biobanken beter op stikstof kunnen koelen, ook voor de minder koude toepassingen. "Voor een kleine onderzoeksgroep met een aantal -80°C-vriezers kan ik me nog voorstellen dat je conventionele vriezers gebruikt met een compressor. Dan is de investering voor een systeem op vloeibare stikstof te hoog. Maar het is zeker niet meer vanzelfsprekend dat een grote, centrale biobank nog conventionele vriezers gebruikt."
Van Woerden ziet diverse voordelen van koelen met vloeibare stikstof. "Je bent nu met de ontwikkeling van de Vario vriezers zeer flexibel qua temperatuur. Je kunt elke temperatuur instellen die je wilt tot -190°C. De koeling is niet afhankelijk van de techniek; vloeibare stikstof is van zichzelf koud maar een compressor is afhankelijk van een stroomvoorziening. Daarom is de back-up van een conventionele vriezer vaak ook vloeibare stikstof of vloeibaar koolzuur. Het energiegebruik is veel lager omdat er geen compressor hoeft te draaien. Tot slot zijn de investeringen wel hoger maar het systeem gaat veel langer mee en de operating costs zijn veel lager. Op termijn bespaart de biobank daarmee veel geld."
Cryo Solutions levert de nieuwste generatie stikstof gekoelde cryosystemen. Hart van het systeem is de vulautomaat CryoFill. De CryoFill past op ieder cryovat van elk willekeurig merk. "Deze vaten zijn duur en gaan lang mee, maar de elektronica moet je zeker elke tien jaar vervangen. Met de CryoFill vervangen we álles van koppelingen en kleppen tot de regeling, behalve het vat. Het voordeel is dat je eenvoudig en goedkoop kunt moderniseren. Voor een kwart van de kosten kun je het systeem upgraden."