サンプルの保管は、実験や論文発表において最も重要でありながら、しばしば軽視されたり、十分に文書化されていないステップの一つです。ほとんどの生物学的実験では、サンプルは使用、処理、分析の前に保管する必要があり、保管方法はサンプルの安定性に大きく影響し、ひいてはデータの再現性にも影響を与えます。

例えば、免疫染色や治療に用いる抗体は-20℃で保存し、使用前に解凍する必要があります。複数回の凍結融解は推奨されません。高温では抗体が不安定になり、変性し、特異性と生物活性を失う可能性があります。

もう一つの良い例はバイオバンキングです。バイオバンキングでは、解凍後の機能を維持するために細胞を-80℃で保存する必要があります。細胞を推奨温度-80℃よりも高い温度で保存し、凍結保存中の温度低下速度が遅すぎると、細胞の内外に氷結晶が形成され、解凍後の細胞生存率が低下する可能性があります。

サンプルを効果的に保管するために考慮すべき要素は次のとおりです。

温度制御
冷蔵庫と冷凍庫（-80℃まで冷却可能な超低温冷凍庫や-150℃まで冷却可能な極低温冷凍庫など）は、室温では劣化しやすいタンパク質やmRNAなどの生物学的サンプルの完全性を保つために一般的に使用される機器です。温度変化の速度をプログラムまたは制御できることが重要です。例えば、凍結保存中は、解凍後の細胞生存率を最大化するために、最適な温度変化速度は1分あたり約1℃です。

第二に、冷蔵室の開閉は温度変動を引き起こす可能性があるため、余分な熱を素早く除去して所定の温度に戻すことができる機器が必要です。例えば、真空断熱技術を採用した冷蔵室は、外部環境との熱伝達を低減します。また、多くの最新の冷凍庫では、各コンパートメントを個別に開閉できるようになっています。これにより、複数の研究者が次々とサンプルを保管または取り出しするために装置にアクセスする必要がある場合でも、温度制御が長時間にわたって途切れるのを防ぐことができます。

古い冷蔵倉庫では内部の温度センサーが故障する可能性があるため、温度の確認と再校正機能も不可欠です。再校正が不可能な場合、センサーの交換や修理のためにすべてのサンプルを予備の冷蔵倉庫に移すのは面倒です。さらに、自然災害などの発生により電力供給が途絶え、サンプルやプロジェクトが破壊される可能性があるため、冷蔵倉庫はバックアップ冷却装置と互換性がなければなりません。

エネルギー要件
冷蔵庫や冷凍庫は、一定の温度を維持するために、余分な熱を除去するために膨大なエネルギーを必要とします。冷媒の種類やコンプレッサーの設計によっては、エネルギー効率の高い製品では消費電力を50%削減でき、長期的には運用コストの大幅な削減につながります。さらに、研究機関や企業が気候変動対策に取り組むにつれ、冷蔵設備のエネルギー効率は購入検討においてますます重要な考慮事項となっています。購入者は、エネルギー消費量が少ないEnergy Starなどの認証を取得している製品を探すことができます。

ラボとユーザーとの互換性
技術的な要件に加えて、冷蔵保管庫が研究室、ユーザー、そしてプロジェクトの特性にどのように適合するかを検討することも有益です。縦型冷蔵庫や冷凍庫は、限られたスペースでも研究室を最大限に活用できます。一方、チェスト型冷凍庫は低い設計で、身体に障害のあるユーザーやサンプルの取り出しを容易にする上で適しています。リモートワークのトレンドが定着していることから、研究室はWi-Fiに接続してリモートアクセスし、温度やアラームなどの設定を確認、変更、調整できる冷蔵保管庫の導入も検討するとよいでしょう。

サンプルの保管は、ほとんどの生物学的実験において、再現性と精度の高いデータを得るためにサンプルの完全性を維持するために不可欠なステップです。温度管理、電力要件、互換性といった要素を含むチェックリストを使用することで、研究室管理者は賢明な購入決定を下し、研究の生産性を最大化することができます。