Cryopréservation : Applications, méthodes et produits

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Cryopréservation : Applications, méthodes et produits

La cryoconservation est largement utilisée, notamment dans les industries médicales et pharmaceutiques. Cette méthode avancée utilise des gaz liquides cryogéniques pour refroidir le matériel cellulaire et les médicaments, entre autres.

Mais qu’est-ce que la cryoconservation exactement ? Quelles sont les méthodes et les applications les plus courantes de cette technique, et comment Demaco aide-t-elle ses clients à rendre les projets de cryoconservation irréprochables et sûrs ? Nous répondrons à toutes ces questions et à bien d’autres dans cet article.

Qu’est-ce que la cryoconservation ?

La cryoconservation est une méthode largement utilisée dans l’industrie cryogénique, par laquelle du matériel biologique ou des éléments chimiques sont préservés grâce au refroidissement cryogénique. Dans la plupart des cas, l’azote liquide (-196 centigrades) est utilisé comme réfrigérant, mais cela dépend de l’ampleur du projet.

La cryoconservation permet de réfrigérer un large éventail de matières. Il s’agit par exemple des cellules sanguines, des cellules souches, des ovocytes, des embryons, du matériel génétique des plantes et de certaines formes de médicaments. Le refroidissement a souvent lieu dans une biobanque, également appelée cryoroom, qui est conçue spécialement pour la cryoconservation dans un hôpital ou un laboratoire.

La cryoconservation présente certains avantages par rapport à la congélation « normale ». Lorsqu’un produit est congelé dans un congélateur standard comme ceux que la plupart des gens ont à la maison, la congélation est un processus relativement peu réglementé qui entraîne souvent la formation de cristaux. Ces cristaux endommagent les cellules du produit ; une fois décongelé, le produit n’a plus la même forme et le même état qu’avant. Dans le cas des aliments, cela ne pose pas nécessairement de problème, mais dans le cas du matériel biologique ou des médicaments, les altérations du produit peuvent causer de graves problèmes.

Parmi les méthodes utilisées lors de la cryoconservation visant à protéger au mieux les cellules, citons le contrôle méticuleux du processus de congélation (congélation à vitesse contrôlée) et l’ajout de molécules (cryoprotecteurs) dans les cellules. Cette dernière méthode est principalement utilisée pour préserver le matériel biologique afin de minimiser la déshydratation et d’éviter la formation de cristaux de glace intracellulaires.
Le choix des agents à ajouter dépend du matériau à refroidir. Par exemple, le glycérol est utilisé pour la congélation sûre des globules rouges, et le DMSO est utilisé pour la plupart des autres cellules et tissus. Dans les méthodes de congélation sèche, le tréhalose est largement utilisé. Cet agent est surtout efficace pour prévenir la déshydratation.

Méthodes de cryoconservation

Comme expliqué brièvement plus haut, il existe plusieurs méthodes de cryoconservation. La méthode la plus efficace dépend de l’objectif de la réfrigération et du produit à réfrigérer.

Parmi les méthodes les plus connues, citons


Congélation à débit contrôlé :
Lors de la congélation contrôlée, un vase de Dewar fermé est amené à des températures extrêmement basses à l’aide d’azote liquide. En surveillant attentivement le processus de refroidissement, on évite autant que possible la détérioration des cellules ou des autres matériaux. En particulier dans le domaine pharmaceutique et médical, cette méthode est populaire pour refroidir les tissus et les médicaments.

Stockage sans congélation subzero : Lestockage hors-gel subzero utilise des températures inférieures à zéro pour conserver les matériaux dans une qualité optimale sans le risque de gel qui peut entraîner une détérioration. Cela signifie des températures inférieures à 0 centigrade, où le matériau ne gèle pas encore réellement. En particulier, le secteur de la recherche utilise régulièrement cette méthode pour des expériences impliquant le refroidissement d’organes et, par exemple, de cellules souches.

Cryoconservation à l’aide de glace sèche : L’utilisation de la glace sèche est courante, notamment pour le stockage et le transport sécurisés des vaccins. La glace sèche est du dioxyde de carbone sous forme solide, dont la température est de -78 centigrades. Outre les vaccins, le sperme et les cellules souches sont aussi régulièrement stockés et transportés à l’aide de glace sèche.

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Cryopréservation et travail en toute sécurité

La cryoconservation est un processus risqué. Lorsque l’on travaille à des températures extrêmement basses, divers risques sanitaires et de perte de matériaux précieux apparaissent. Pensez-y :

  • Lésion de la peau au contact de l’azote liquide ou de la glace sèche.
  • Perte de qualité de l’azote liquide due à une mauvaise isolation des infrastructures cryogéniques.
  • Formation de taches humides sur la tuyauterie cryogénique lorsque certaines parties de celle-ci sont mal isolées. Les endroits humides attirent les bactéries, qui peuvent être particulièrement dangereuses dans les hôpitaux et les laboratoires.

La sécurité est un élément essentiel de la cryoconservation. La manipulation de gaz cryogéniques ou de glace sèche va toujours de pair avec des vêtements de protection appropriés et rien de moins que des systèmes cryogéniques de haute qualité. Après tout, plus l’équipement est de qualité, moins il y a de risques d’accidents ou de gaspillage.

Les produits de Demaco pour la cryoconservation

Pour réaliser des projets de cryoconservation de manière sûre et efficace, Demaco fournit les produits suivants :

Tuyauterie isolée sous vide

Dans la plupart des cas, la cryoconservation est réalisée dans des dewars cryogéniques reliés à un système de tuyauterie isolé sous vide. Typiquement, à l’extérieur d’un hôpital ou d’un laboratoire pharmaceutique, un réservoir (fourni par un fournisseur de gaz) d’azote liquide est positionné. Une ligne de transfert traverse le bâtiment en direction de la biobanque. Ce tuyau comporte un certain nombre de points de connexion, avec généralement une section flexible à l’extrémité du tuyau, ce qui facilite la connexion du tuyau au vase de Dewar cryogénique.

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Lignes de transfert isolées sous vide avec raccords pour les dewars cryogéniques

Demaco fournit des lignes de transfert rigides et flexibles de haute qualité, avec une isolation sous vide renforcée par une couche de papier de verre et de feuille d’aluminium. Cette combinaison permet à l’azote liquide de rester liquide même à des températures cryogéniques, assurant ainsi la sécurité et empêchant toute insuffisance due à la formation de gaz.

Jauge de détection d’oxygène

Pour plus de sécurité, Demaco propose des jauges de détection d’oxygène. Ces jauges surveillent précisément le niveau d’oxygène dans un espace donné. Lorsque le niveau d’oxygène devient trop faible, il est fort probable que de l’azote liquide s’échappe de l’un des tuyaux ou des dewars. Lorsque cela se produit, les points d’alimentation sont immédiatement et automatiquement fermés pour éviter toute nouvelle perte de gaz liquide.

Produits d’amélioration de la qualité

Enfin, il peut s’avérer utile d’ajouter des produits d’amélioration de la qualité à une infrastructure cryogénique. Un séparateur de phase garantit que l’azote liquide atteint la sortie en bonne qualité et à la bonne pression. Dans le même temps, les dewars conservent autant que possible leur température lorsqu’ils sont rechargés. Un dégazeur peut également être utilisé pour évacuer toute formation de gaz, mais il ne peut pas réguler la pression comme un séparateur de phase.

Produits accessoires

Dans l’industrie de la cryoconservation, la tuyauterie de transfert pour l’azote liquide est le produit le plus recherché de Demaco. Chaque année, nous fournissons des tuyaux cryogéniques à des dizaines de biobanques en Europe. En étroite collaboration avec ses clients, Demaco produit également des tuyaux et des produits pour d’autres formes de cryoconservation. Par exemple, les systèmes cryogéniques pour l’approvisionnement et le stockage de glace sèche et les systèmes destinés au stockage sans congélation à des températures inférieures à zéro.

Chez Demaco, nous sommes toujours heureux de rencontrer nos clients pour trouver une solution adaptée aux spécifications de votre projet.

Vous voulez en savoir plus ?

Si vous avez des questions sur la cryoconservation et les équipements, produits et services cryogéniques de Demaco, n’hésitez pas à nous contacter ou à parcourir notre site web pour découvrir nos produits et nos projets.

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