So wählen Sie einen Labor-Gefrierschrank oder -Kühlschrank aus

So wählen Sie einen Labor-Gefrierschrank oder -Kühlschrank aus

Laborgefrier- und Laborkühlschränke finden in der Presse zunehmend Beachtung, da sie für die Lagerung von Impfstoffen zwischen der Herstellung und der Injektion in den Arm eines Patienten wichtig sind. Wie Scientific American berichtet, spielen Laborgefrier- und Laborkühlschränke eine wichtige Rolle in der COVID-Kühlkette. Dieser Beitrag erklärt die Auswahl eines Laborgefrier- oder -kühlschranks für Coronavirus-Impfstoffe und andere temperaturkritische Produkte.

Der Unterschied zwischen Laboreinheiten und Haushaltseinheiten

Ein Labor-Gefrier- oder Kühlgerät ist so konzipiert und konstruiert, dass es deutlich strengeren Standards entspricht als dies üblicherweise in Haushalts- oder Gewerbegeräten der Fall ist. Impfstoffe, andere Arzneimittel, Blut und Plasma beispielsweise müssen in engen Temperaturbereichen gelagert werden, um einen Verlust der Wirksamkeit oder Verderb zu vermeiden.

Wichtige Punkte, die Sie beachten sollten

Die ordnungsgemäße Lagerung dieser und anderer temperaturempfindlicher Produkte wird von Organisationen wie der Food and Drug Administration (FDA) und Behörden wie den Centers for Disease Control and Prevention streng geregelt.

Eine unsachgemäße Lagerung von Impfstoffen führt beispielsweise zu einem Verlust ihrer Wirksamkeit und verursacht enorme Kosten, sowohl durch Produktverluste als auch durch die Kosten einer erneuten Impfung.
Die Lagerung wertvoller oder unersetzlicher biologischer Proben ist ein weiteres Beispiel, bei dem eine ordnungsgemäße Temperaturkontrolle von entscheidender Bedeutung ist.
Die Kosten (und möglichen Strafen), die durch unsachgemäße Lagerung in Laborgefrier- und Laborkühlschränken entstehen, rechtfertigen deren höhere Kosten ausreichend.
Aus diesem Grund sind Temperaturkontrolle und tägliche Aufzeichnungen so wichtig.

Labor-Gefrier- und Kühlschränke – Kategorien

Laborgefriergeräte lassen sich auf vielfältige Weise kategorisieren. Wir beginnen mit der Temperaturkapazität. Anschließend folgen weitere Auswahlrichtlinien.

Während die meisten Laborgefriergeräte üblicherweise zwischen -10 °C und -25 °C arbeiten, gibt es modellabhängig Ausnahmen. Tiefkühlgeräte sind, ebenfalls modellabhängig, für Temperaturen bis -25 °C, -30 °C und -40 °C erhältlich.

Der Bedarf an Ultratiefkühlgeräten zur Lagerung von COVID-19-Impfstoffen wird in der Presse häufig erwähnt, wie der oben zitierte Artikel im Scientific American zeigt. Je nach Modell können Ultratiefkühlgeräte auf Temperaturen von -40 °C bis -86 °C eingestellt werden.

Ein Vorschlag: Wenn Sie einen Laborgefrierschrank kaufen, wählen Sie einen, der die von Ihnen benötigte Temperatur liefert, denn je niedriger die Temperatur, desto mehr Strom wird benötigt.

Laborkühlschränke arbeiten normalerweise bei einer Temperatur von 1 °C bis 10 °C.

Fünf Auswahlrichtlinien für Laborgefrier- und -kühlschränke

In den folgenden Abschnitten gehen wir auf Punkte ein, die beim Kauf eines Laborgefrier- oder -kühlschranks zu beachten sind.

1. Temperaturaufzeichnung und Temperaturalarme

Die CDC empfiehlt, die Temperatur von Laborgefrier- und Kühlschränken zweimal täglich manuell zu überprüfen und aufzuzeichnen. Dies mag angesichts der Alarmsysteme überflüssig erscheinen, doch es kann zu Fehlfunktionen automatisierter Geräte kommen. Das ist bereits vorgekommen.

Alarme sind bei der Lagerung wertvoller Impfstoffe, Arzneimittel und Biologika von entscheidender Bedeutung. Selbst einfache Laborkühl- und -gefrierschränke können optional mit digitalen Thermometeralarmen ausgestattet werden. Diese bestehen aus einem internen Sensor in einer Glykolflasche, der über ein Kabel über die Türdichtung an der Scharnierseite oder über optionale Sensoranschlüsse mit einem externen Steuer- und Anzeigemodul verbunden ist.

Der Zweck des Glykols besteht darin, den Sensor zu „isolieren“ und ihn vor schnellen Temperaturschwankungen zu schützen, beispielsweise wenn die Tür geöffnet wird.

Der nächste Schritt besteht in einem integrierten digitalen Audio- und visuellen Hoch-/Niedrigtemperaturalarm mit Fernalarmkontakten, um das Personal an anderen Stellen in der Anlage zu alarmieren.

Optional sind USB-Temperaturdatenlogger mit integrierten Alarmen erhältlich, die die Innentemperatur mithilfe von NIST-rückverfolgbaren Sonden in benutzerprogrammierbaren Intervallen automatisch aufzeichnen. Zum Auslesen der Ergebnisse schließen Sie den USB-Stick einfach an einen Computer an und übertragen die Daten zur Überprüfung und Archivierung auf einen PC.

2. Bestimmen Sie Ihren Kapazitätsbedarf

Es ist wichtig, die benötigte Gerätegröße zu berechnen, da Überkapazitäten nicht nur höhere Kosten verursachen, sondern auch wertvollen Platz beanspruchen können. Die CDC empfiehlt beispielsweise, einen 60-Tage-Vorrat an Impfstoffen vorrätig zu halten und im 30-Tage-Rhythmus Nachschub zu bestellen, wobei die Verfallsdaten im Auge zu behalten sind.

3. Labor-Gefrier- und Kühlschränke mit manueller und automatischer Abtauung

Es gibt wichtige Unterschiede zwischen manuellen und automatischen Abtaugeräten.

Abtauautomaten werden in der Regel von Laboren und Apotheken bevorzugt. Die meisten Modelle verfügen über Ventilatoren, die gekühlte Luft im Gerät zirkulieren und so eine gleichmäßige Innentemperatur erzeugen. Bei einigen Modellen können Benutzer die Häufigkeit und Dauer des Abtauzyklus steuern. Das Befüllen des Geräts mit Produkt- oder Wasserflaschen hilft, Temperaturschwankungen durch Kompressorzyklen und Türöffnungen zu reduzieren.
Wissenschaftliche Kühlschränke mit manueller Abtauung kühlen durch die Zirkulation von Kältemittel durch Rohre in den Wänden. Der Temperaturunterschied im Inneren sorgt für die Zirkulation der kalten Luft. Da in manuell abtaubaren Kühlschränken keine Lüfter-Luftzirkulation stattfindet, werden sie bevorzugt für Anwendungen wie Experimente in offenen Behältern eingesetzt, bei denen ein Austrocknen des Produkts durch bewegte Luft nicht zulässig ist.
Wissenschaftliche Gefriergeräte mit automatischer Abtaufunktion werden von den meisten Laboren aus praktischen Gründen bevorzugt. Sie sind selbsterhaltend und benötigen während der Abtauzyklen keinen zweiten Gefrierschrank. Einige Gefriergeräte mit automatischer Abtaufunktion ermöglichen dem Benutzer die Steuerung des Abtauzyklus.
Wissenschaftliche Gefrierschränke mit manueller Abtaufunktion funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie Kühlschränke mit manueller Abtaufunktion. Eisablagerungen an Innenwänden und am Kondensator müssen regelmäßig entfernt werden. Dazu gehört auch, während des Abtauvorgangs einen alternativen Gefrierraum für den Inhalt bereitzustellen.

4. Was ist mit kombinierten Laborkühl-/Gefrierschränken?

Generell gilt: Ein eigenständiger wissenschaftlicher Kühlschrank und ein eigenständiger wissenschaftlicher Gefrierschrank gewährleisten eine bessere Temperaturkontrolle als eine Kühl-/Gefrierkombination mit einem einzigen Kondensator. Dies sollte berücksichtigt werden, wenn eine präzise Temperaturkontrolle wichtig ist.

ABER: Der begrenzte Platz und die Notwendigkeit, sowohl Kühl- als auch Gefriermöglichkeiten bereitzustellen, legen eine kombinierte Kühl-Gefrierkombination nahe. Hier ist eine kurze Beschreibung von drei Designkonfigurationen:

Die beste Temperaturkontrolle bietet ein kombinierter Laborkühl-/Gefrierschrank, bei dem jedes Fach über einen eigenen Kompressor, Thermostat und eine Außentür verfügt. Dieses Kombimodell empfiehlt sich für die Lagerung hochtemperaturempfindlicher Produkte.
Eine kostengünstigere Möglichkeit zur Lagerung weniger temperaturempfindlicher Produkte ist ein Labor-Gefrier-/Kühlschrank mit nur einem Kompressor für beide Fächer. Die beiden Fächer haben separate Außentüren und können über separate Temperaturregler verfügen. Da kalte Luft aus dem Gefrierfach über eine Entlüftungsöffnung in das Kühlfach strömt, sind die Temperaturen der beiden Fächer nicht völlig unabhängig.
Bei beengten Platzverhältnissen empfiehlt sich ein Unterbau- oder Auftisch-Kühl-/Gefrierschrank. Diese bestehen in der Regel aus einem Kühlfach und einem darin integrierten Gefrierfach mit Tür. In diesem Fall verfügt das Gefrierfach über keinen eigenen Thermostat.

5. Wo Sie Ihren Labor-Gefrierschrank und -Kühlschrank aufstellen

Dies ist eine Parodie auf „Zweimal messen, einmal schneiden“ – das Mantra professioneller Tischler. Oder auf den Typen, der im Keller ein Boot baute und dann feststellte, dass es nicht durch die Tür passte.

Beim Kauf wissenschaftlicher Kühl- und Gefrierschränke sollten Sie Folgendes berücksichtigen:

Standort des Geräts. Stellen Sie sicher, dass genügend Platz vorhanden ist und sich eine Steckdose in der Nähe befindet – vorzugsweise eine eigene Steckdose; Verlängerungskabel sind nicht zu empfehlen.
Unterbau- vs. Standgeräte. Einbau-Unterbaugeräte benötigen keinen Platz an den Seiten und hinten, da sie von vorne belüftet werden. Standgeräte benötigen in der Regel seitlich und oben Platz für die Luftzirkulation. Standgeräte sind an den Seiten sowie oben und vorne verkleidet. Einbaugeräte können je nach Modell seitlich und oben verkleidet sein oder nicht.
Seitliche, obere und hintere Abstände für große Einheiten. Die Herstellerangaben geben diese Anforderungen an. Einige Designs benötigen beispielsweise einige Zentimeter, während andere eng an Seitenschränken und Rückwänden angebracht werden können.
Passt der Labor-Gefrier- oder Kühlschrank unter der Arbeitsplatte in vorhandene oder geplante Schränke? Wenn ja, ist genügend Freiraum vorhanden, damit das Gerät ordnungsgemäß funktioniert? Planen Sie ausreichend Platz ein, damit das Gerät zu Wartungszwecken bewegt werden kann.
Lokale Umgebung. Stellen Sie Kühl- und Gefrierschränke nicht in der Nähe von Heizungskanälen oder in Bereichen mit direkter Sonneneinstrahlung auf.

Optionale Laborgefriergeräte

Die Standard- und Sonderausstattung wissenschaftlicher Kühl- und Gefriergeräte variiert je nach Hersteller und Modell. Wir haben verschiedene Temperaturmess-, Überwachungs- und Alarmsysteme vorgestellt, von denen einige als optional eingestuft sind.

Weitere zu berücksichtigende Optionen sind:

Rollen oder Nivellierfüße vs. Standfüße
Türschlösser und andere Sicherheitssysteme
Isolierglas vs. Vollglastüren
Zusätzliche Regale
Schubladen und Körbe
Umgekehrte Türscharniere
Edelstahl vs. lackierte Außen- und/oder Innenteile
Sensoranschlüsse für den Zugriff auf interne wissenschaftliche Geräte
Interne Steckdosen

Besonderheiten Labor-Gefrier- und Kühlschränke

Brennbare und/oder explosionsgeschützte Geräte können erforderlich sein, um schwerwiegende Sicherheitsprobleme zu lösen. Brennbare Geräte sind so konstruiert, dass flüchtige Substanzen nicht durch Funken im Inneren, beispielsweise von einem Kompressor oder einer Beleuchtung, entzündet werden können. Bei flüchtiger Atmosphäre im Labor selbst muss ein explosionsgeschützter Laborkühl- oder -gefrierschrank eingesetzt werden. Dieses Thema sollte mit den Wissenschaftlern von BioEvoPeak besprochen werden.