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。 [...]

これら5種類のワクチンの特徴は何でしょうか？ 不活化ワクチン 技術的ルート：不活化ワクチンは最も伝統的かつ古典的な技術的ルートです。新型コロナウイルスを体外で培養し、その後不活化して無毒化しますが、これらのウイルスの「死体」は依然として体を刺激して抗体を生成させ、免疫細胞に生きているウイルスの姿を記憶させます。 利点: 不活化ワクチンの利点は、製造方法が簡便かつ迅速で、安全性が比較的高いことです。急性疾患の伝染に対処するための通常の手段です。不活化ワクチンは非常に普及しており、一般的に使用されているB型肝炎ワクチン、不活化ポリオワクチン、不活化日本脳炎ワクチン、三種混合ワクチンはすべて不活化ワクチンです。 デメリット: しかし、不活化ワクチンには、接種量が多い、免疫期間が短い、免疫経路が単一であるといった欠点もあります。最も深刻な欠点は、抗体依存性増強効果（ADE）を引き起こすことがあり、ウイルス感染を悪化させる可能性があることです。これは深刻な副作用であり、ワクチン開発の失敗につながる可能性があります。 アデノウイルスベクターワクチン 技術的ルート：アデノウイルスベクターワクチンは、改変された無害なアデノウイルスをキャリアとして用い、新型コロナウイルスのSタンパク質遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターワクチンを作製し、体内の抗体産生を刺激します。Sタンパク質は、新型コロナウイルスがヒト細胞に侵入するための鍵となる「鍵」です。無害なアデノウイルスがSタンパク質の帽子をかぶり、凶暴なふりをすることで、体内に免疫記憶を形成させます。 利点: アデノウイルスベクターワクチンの利点は、安全性、高い効率性、そして副作用の少なさです。このワクチンには成功例があり、院士陳偉氏と天津康思生物科技有限公司のチームが独自に開発した「組み換えエボラウイルス感染症ワクチン」もアデノウイルスをキャリアとして利用していました。 デメリット: このワクチンには欠点もあります。組み換えウイルスベクターワクチンの開発では、「既存免疫」をいかに克服するかを考慮する必要があります。臨床試験に入った「組み換え新型コロナウイルスワクチン」を例に挙げてみましょう。このワクチンは5型アデノウイルスをキャリアとして用いていますが、ほとんどの人は成長過程で5型アデノウイルスに感染しており、体内にアデノウイルスベクターを中和できる抗体が存在する可能性があります。これがベクターを攻撃し、ワクチンの効果を低下させる可能性があります。つまり、ワクチンの安全性は高いものの、有効性が不十分となる可能性があります。 核酸ワクチン 技術的経路：核酸ワクチンには、mRNAワクチンとDNAワクチンがあります。Sタンパク質をコードする遺伝子、mRNA、またはDNAを人体に直接注入し、ヒト細胞を用いて人体内でSタンパク質を合成することで、抗体産生を刺激します。簡単に言えば、詳細なウイルスファイルを体内の免疫システムに渡すようなものです。米国モデナで臨床試験中のmRNA新型コロナワクチンは、核酸ワクチンです。 利点: 核酸ワクチンの利点は、開発段階でタンパク質やウイルスを合成する必要がなく、プロセスが簡便で、安全性が比較的高いことです。核酸ワクチンは、ワクチンの研究開発における新しい技術であり、世界中で積極的に研究が進められています。現在、ヒト用の核酸ワクチンは市場に出回っていません。 デメリット: このワクチンの技術はあまりにも新しく、成功例もないため、開発プロセスのどこに落とし穴があるのか分かりません。産業的な観点から見ると、生産プロセス自体は複雑ではないものの、世界のほとんどの国ではこの分野における基盤が比較的弱く、安定的かつ制御可能な大量生産サプライチェーンがまだ構築されていません。そのため、成功例がなく、ほとんどの国では大規模生産が不可能であり、価格が高いため低所得国での普及が難しいという欠点があります。 組み換えタンパク質ワクチン 技術経路：組み換えタンパク質ワクチン、別名遺伝子工学組み換えサブユニットワクチン。遺伝子工学の手法を用いて、新型コロナウイルスの抗原となる可能性が最も高いSタンパク質を大量生産し、人体に注入することで抗体産生を刺激する。これは、完全なウイルスを生産するのではなく、多くの新型コロナウイルスの主要構成要素を個別に生産し、人体の免疫システムに渡すことに相当する。 利点: 組み換えサブユニットワクチンの利点は、安全性、高効率、そして大規模生産です。この方法には成功例があり、中でも遺伝子工学サブユニットワクチンとして最も成功しているのはB型肝炎表面抗原ワクチンです。 デメリット: 組換えサブユニットワクチンの欠点は、適切な発現系を見つけるのが困難なことです。抗原性は選択された発現系によって影響を受けるため、ワクチンを調製する際には発現系を慎重に選択する必要があります。 弱毒化インフルエンザウイルスベクターワクチン 技術的ルート：弱毒化インフルエンザウイルスベクターワクチンは、市販承認済みの弱毒化インフルエンザウイルスワクチンをキャリアとして、新型コロナウイルスのSタンパク質を運び、人体に共刺激を与えて両ウイルスに対する抗体を産生させます。簡単に言えば、このワクチンは低毒性インフルエンザウイルスが新型コロナウイルスのSタンパク質の「帽子」をかぶって形成された融合ウイルスであり、一石二鳥の効果があり、インフルエンザと新型コロナを予防できます。新型コロナ肺炎の流行とインフルエンザが重なると、その臨床的意義は非常に大きくなります。弱毒化インフルエンザウイルスは鼻腔に感染しやすいため、このワクチンは点鼻するだけで接種できます。 利点: 弱毒化インフルエンザウイルスベクターワクチンの利点は、1 つのワクチンで 2 つの病気を予防できること、ワクチン接種の頻度が少なくて済むこと、ワクチン接種方法が簡単であることなどです。 デメリット: 生弱毒ウイルスワクチンは非常に重要なワクチンです。私たちが普段使用している弱毒生ワクチンには、日本脳炎生弱毒ワクチン、A型肝炎生弱毒ワクチン、麻疹生弱毒ワクチン、風疹弱毒生ウイルスワクチン、生弱毒水痘ワクチン、経口ロタウイルス生ワクチンなどがあります。しかし、弱毒生ワクチンの欠点は、開発プロセスが長いことです。 この技術的ルートは、長期にわたるウイルス培養と継代弱毒化およびスクリーニングを必要とするため、新型コロナウイルスを直接弱毒化してワクチンにするわけではなく、弱毒化したインフルエンザウイルスワクチンをキャリアとして使用することに留意する必要があります。、新型コロナウイルスの病原性Sタンパク質をバイオエンジニアリングによって弱毒化インフルエンザウイルスワクチンに移行することで、ウイルスの培養、継代、弱毒化、スクリーニングの時間を大幅に節約できます。