実験室用冷凍庫または冷蔵庫の選び方

実験室用冷凍庫または冷蔵庫の選び方

実験室用冷凍庫と実験室用冷蔵庫は、ワクチンの製造から患者の腕に注射されるまでの保管において重要な役割を果たしているため、マスコミの注目を集めています。Scientific American誌の報道によると、実験室用冷凍庫と実験室用冷蔵庫は「COVIDコールドチェーン」において重要な役割を果たしています。この記事では、コロナウイルスワクチンやその他の温度管理が重要な製品に適した実験室用冷凍庫または冷蔵庫の選び方について説明します。

実験室単位と家庭用単位の違い

研究室用の冷凍庫や冷蔵庫は、家庭用や業務用の冷凍庫に一般的に見られるものよりもはるかに厳しい基準を満たすように設計・製造されています。例えば、ワクチン、その他の医薬品、血液、血漿などは、効力の低下や腐敗を防ぐために、厳格な温度範囲内で保管する必要があります。

留意すべき重要なポイント

これらおよびその他の温度に敏感な製品の適切な保管は、食品医薬品局 (FDA) などの組織や疾病予防管理センターなどの機関によって厳格に管理されています。

たとえば、ワクチンを不適切に保管すると効力が失われ、製品の損失と再接種の費用の両方で莫大なコストが発生します。
貴重な、またはかけがえのない生物学的標本の保管も、適切な温度管理が極めて重要であるもう一つの例です。
研究室の冷凍庫や冷蔵庫での不適切な保管によって発生するコスト（および潜在的な罰金）は、それらのコストの高さを十分に正当化します。
そのため、温度管理と日々の記録保存が非常に重要です。

実験室用冷凍庫および冷蔵庫のカテゴリー

実験室用冷凍庫は様々な基準で分類できますが、まずは温度性能から見ていきましょう。次に、その他の選定基準をご紹介します。

ほとんどのラボ用冷凍庫は通常-10℃から-25℃で動作しますが、モデルによっては例外もあります。低温冷凍庫は、モデルによって異なりますが、-25℃、-30℃、-40℃までの温度で動作します。

COVID-19ワクチンの保管における超低温モデルの必要性は、前述のScientific American誌の記事に代表されるように、報道でも頻繁に取り上げられています。繰り返しになりますが、超低温冷凍庫はモデルによって-40℃から-86℃まで設定可能です。

提案: 研究室用冷凍庫を購入する場合は、温度が低いほど多くの電力が必要になるため、必要な温度を実現できるものを選択してください。

研究室の冷蔵庫は通常、1⁰C ～ 10⁰C で動作します。

研究室用冷凍庫と冷蔵庫の5つの選定ガイドライン

次のセクションでは、研究室の冷凍庫または冷蔵庫を購入する際に考慮すべき点を見ていきます。

1. 温度記録と温度アラーム

CDCは、実験室の冷凍庫と冷蔵庫の温度を1日2回手動で点検し、記録することを推奨しています。警報システムを考慮すると、これは冗長に思えるかもしれませんが、自動化された装置は誤作動を起こす可能性があります。実際にそのような事例が発生しています。

貴重なワクチン、医薬品、生物製剤を保管する際には、警報機能は極めて重要な機能です。最も基本的な実験室用冷蔵庫や実験室用冷凍庫であっても、オプションでデジタル温度計アラームを装備できます。これは、グリコールボトルに内蔵された内部センサーで構成され、ヒンジ側のドアガスケットを通して配線するか、オプションのセンサーアクセスポートを介して外部の制御・表示モジュールに接続します。

グリコールの目的は、ドアが開いたときなどの急激な温度変動にセンサーが反応しないように「絶縁」することです。

次のステップは、施設内の他の場所にいる担当者に警告するためのリモート アラーム コンタクトを備えた、デジタル音声および視覚による高温/低温アラームを内蔵することです。

オプションのアラーム内蔵USB温度データロガーは、NISTトレーサブルプローブを使用して、ユーザーがプログラム可能な間隔で室内温度を自動記録します。結果を読むには、USBフラッシュドライブをコンピューターに接続し、データをPCに転送して確認・アーカイブするだけです。

2. 容量要件を決定する

必要なユニットのサイズを計算することが重要です。過剰な容量はコストの増加につながるだけでなく、貴重なスペースを占有する可能性があるためです。例えば、CDCは60日分のワクチンを在庫として確保し、有効期限に注意しながら30日周期で補充用在庫を発注することを推奨しています。

3. 手動および自動霜取り式実験室用冷凍庫と冷蔵庫

手動霜取りユニットと自動霜取りユニットには重要な違いがあります。

自動霜取りユニットは、一般的に研究室や薬局で好まれています。ほとんどのモデルには、ユニット全体に冷気を循環させるファンが搭載されており、内部温度を均一に保ちます。一部のモデルでは、霜取りサイクルの頻度と時間をユーザーが制御できます。製品や水のボトルをユニット内に満たしておくと、コンプレッサーの作動やドアの開閉による温度変動を軽減できます。
手動霜取り式科学用冷蔵庫は、壁面のチューブを通して冷媒を循環させることで冷却します。内部の温度差によって冷気が循環します。手動霜取り式冷蔵庫にはファンによる強制空気循環がないため、空気の流れによる乾燥が許されない開放型容器での実験などに適しています。
自動霜取り機能付きの科学用冷凍庫は、その利便性から多くの研究室で好まれています。自動霜取り機能はメンテナンスを自動化し、霜取りサイクル中に別の冷凍庫を用意する必要がありません。一部の自動霜取り機能付き冷凍庫には、ユーザーが霜取りサイクルを制御できる機能が搭載されています。
手動霜取り式科学冷凍庫は、手動霜取り式冷蔵庫と同じ原理で動作します。内壁や凝縮器に付着した氷は、霜取り作業中は内容物を保管するための代替冷凍庫スペースを確保するなど、計画的に除去する必要があります。

4. 実験室用冷蔵庫/冷凍庫の組み合わせはどうですか?

一般的に、独立型の科学用冷蔵庫と独立型の科学用冷凍庫は、単一のコンデンサーを備えた複合型冷蔵庫・冷凍庫よりも優れた温度制御を維持します。厳密な温度制御が重要な場合は、この点を考慮する必要があります。

しかし、限られたスペースと冷蔵と冷凍の両方の機能を必要とすることから、科学的な冷蔵庫と冷凍庫を組み合わせたユニットが適しています。以下に3つの設計構成を簡単に説明します。

最適な温度制御を実現するのは、各コンパートメントに専用のコンプレッサー、サーモスタット、そして外部ドアを備えたラボ用冷蔵庫／冷凍庫の組み合わせです。このタイプのコンボモデルは、温度に非常に敏感な製品を保管する場合におすすめです。
温度にそれほど敏感でない製品を保管するための低コストの選択肢として、両室に1台のコンプレッサーを搭載した実験室用冷凍冷蔵庫があります。両室はそれぞれ独立した外部ドアを備え、温度調節も個別に行うことができます。冷凍室からの冷気が通気口から冷蔵室に流れ込むため、両室の温度は完全に独立しているわけではありません。
スペースが限られている場合は、カウンター下またはカウンタートップの冷蔵庫／冷凍庫をご検討ください。これらの冷蔵庫／冷凍庫は通常、冷蔵室と内部に扉付きの冷凍室を備えた構造になっています。この場合、冷凍室には専用のサーモスタットは付いていません。

5. 実験室の冷凍庫と冷蔵庫の設置場所

これは、プロの大工の格言「二度測り、一度切る」を模倣したものです。あるいは、地下室でボートを作ったらドアに入らないことに気づいた男を模倣したものかもしれません。

科学用冷蔵庫および冷凍庫を購入する際に留意すべき点は次のとおりです。

ユニットの設置場所。十分なスペースがあり、電源コンセントが近くにあることを確認してください。専用コンセントが望ましいですが、延長コードは推奨されません。
カウンター下ユニットと独立型ユニットの違い。カウンター下ビルトインユニットは前面から換気するため、側面と背面にスペースを必要としません。独立型ユニットは、一般的に空気の循環のために側面と上部にスペースが必要です。独立型ユニットは、側面だけでなく、上部と前面も仕上げられています。モデルによっては、ビルトインユニットでも側面と上部が仕上げられている場合とされていない場合があります。
フルサイズユニットの側面、上面、背面のクリアランス。メーカーの仕様書にはこれらの要件が記載されています。例えば、デザインによっては数インチのクリアランスが必要な場合もあれば、サイドキャビネットや背面の壁にぴったりと収まる場合もあります。
カウンター下ラボ用冷凍庫または冷蔵庫は、既存または計画中の収納スペースに収まりますか？収まる場合、機器が適切に機能するのに十分なスペースがありますか？メンテナンスのためにユニットを移動できる十分なスペースを確保してください。
地域の環境。冷蔵庫や冷凍庫を暖房ダクトの近くや直射日光の当たる場所に置かないでください。

オプションのラボ用冷凍庫機器

科学用冷蔵庫・冷凍庫に搭載されている標準装備とオプション装備は、メーカーやモデルによって異なります。ここでは、様々な温度検知、監視、警報システムについて解説しましたが、その中にはオプションとして分類されるものもあります。

検討すべきその他のオプションは次のとおりです。

キャスターまたはレベラーと脚
ドアロックやその他のセキュリティシステム
断熱ガラスと無垢ドア
追加の棚
引き出しとバスケット
逆向きのドアヒンジ
ステンレス鋼と塗装された外装および/または内装
内部の科学機器にアクセスするためのセンサーポート
内部電源コンセント

特集 実験室用冷凍庫と冷蔵庫

重大な安全上の問題に対処するため、可燃性ユニットや防爆ユニットが必要となる場合があります。可燃性ユニットは、コンプレッサーや照明などから発生する内部の漂遊火花によって揮発性物質が発火しないように設計されています。実験室の雰囲気自体が揮発性である場合は、防爆型の実験用冷蔵庫または冷凍庫を指定する必要があります。このトピックについては、BioEvoPeakの科学者にご相談ください。