Kryoforschungsbank & Zentrum für ... - Biotechnologie.de
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Behältnissen, <strong>de</strong>n Kryolagerbehältern,<br />
aufbewahrt.<br />
In <strong>de</strong>r Fraunhofer-Kryobank eurocryo-<br />
Saar fin<strong>de</strong>n Kryolagerbehälter auf<br />
über 1 200 m 2 Stellfläche Platz. Die<br />
Behälter sind in eine vollautomatische,<br />
mehrfach abgesicherte Flüssigstickstoffversorgung<br />
eingebun<strong>de</strong>n. Ein<br />
zweifach redundantes System verhin<strong>de</strong>rt<br />
die unerwünschte Überfüllung <strong>de</strong>r<br />
Behälter. Alle stickstoffführen<strong>de</strong>n<br />
Gefäße, das sind <strong>de</strong>r große Stickstoffvorratsbehälter<br />
vor <strong>de</strong>r Halle, die Stickstoffzuleitungen<br />
und die Kryolagerbehälter,<br />
sind vakuumisoliert, was <strong>de</strong>n<br />
Verbrauch an Flüssigstickstoff und <strong>de</strong>n<br />
Kälteeintrag in die Kryohalle niedrig<br />
hält. Damit ist eine kostengünstige und<br />
kühlmitteloptimierte Lagerung ein Vorteil<br />
<strong>de</strong>r Sulzbacher Kryobank und ein<br />
Angebot <strong>für</strong> Fremdnutzer zur temporären<br />
Auslagerung von Proben.<br />
In <strong>de</strong>r Kryohalle ist eine Lüftungsanlage<br />
installiert, die pro Stun<strong>de</strong> viermal<br />
das gesamte Luftvolumen <strong>de</strong>r Halle<br />
austauscht. Dies ist erfor<strong>de</strong>rlich, da die<br />
Kryolagerbehälter aufgrund <strong>de</strong>s eingesetzten<br />
Kühlverfahrens mit Flüssigstickstoff<br />
beständig gasförmigen Stickstoff<br />
abgeben.<br />
Im normalen Betriebszustand ist dies<br />
völlig unproblematisch, da unsere<br />
Atemluft zu 78% aus Stickstoff<br />
besteht. Alle Räumlichkeiten, in <strong>de</strong>nen<br />
Flüssigstickstoff zum Einsatz kommt,<br />
sind mit einer Sauerstoffmangel-Überwachungsanlage<br />
ausgestattet. Sollte<br />
bei einem i. d. R. äußerst unwahrscheinlichen<br />
Störfall vermehrt Stickstoff<br />
freigesetzt wer<strong>de</strong>n und somit<br />
durch die damit verbun<strong>de</strong>ne Volumenverdrängung<br />
<strong>de</strong>r Atemluft <strong>de</strong>r Sauerstoffgehalt<br />
in einen <strong>für</strong> das Bedienungspersonal<br />
gesundheitskritischen<br />
Bereich absinken, wird die Lüftungsanlage<br />
auf <strong>de</strong>n doppelten bis vierfachen<br />
Luftdurchsatz geschaltet und die Stickstoffversorgung<br />
unterbrochen. Gleichzeitig<br />
gibt das Sicherheitssystem ein<br />
optisches und akustisches Warnsignal.<br />
Die Temperaturverläufe an <strong>de</strong>n Proben<br />
wer<strong>de</strong>n <strong>für</strong> <strong>de</strong>n Nutzer protokolliert.<br />
Für eine qualitätvolle Lagerung von<br />
Lebendproben <strong>für</strong> medizinische<br />
Anwendungen sind auch über Jahrzehnte<br />
lückenlose Temperatur-Zeitprofile<br />
zu for<strong>de</strong>rn, da auch eine kurzzeitige<br />
Erwärmung <strong>de</strong>n Verlust <strong>de</strong>r Zellvitalität<br />
und die Wertlosigkeit <strong>de</strong>r Probe<br />
zur Folge haben kann.<br />
Das Fraunhofer IBMT besitzt umfangreiche<br />
Erfahrung bei <strong>de</strong>r Konzeption<br />
und <strong>de</strong>r Baubegleitung von Kryobanken,<br />
wie sie an medizinischen Einrichtungen,<br />
biologischen Instituten, in <strong>de</strong>r<br />
Pharma- und <strong>Biotechnologie</strong>industrie,<br />
<strong>für</strong> kommerzielle Kryobanken sowie im<br />
Bereich öffentlicher Sammlungen<br />
benötigt wer<strong>de</strong>n.<br />
Laboreinrichtung<br />
Für alle im Umfeld <strong>de</strong>r Kryotechnologie<br />
erfor<strong>de</strong>rlichen Anwendungszwecke<br />
sind an die Kryobank angeglie<strong>de</strong>rte<br />
Labore erfor<strong>de</strong>rlich. Das sind zum Beispiel<br />
Labore zur Präparation medizinischer<br />
Proben und Labore <strong>für</strong> kontaminierte<br />
Zellsuspensionen. Hierzu entwickelt<br />
das IBMT Mustereinheiten, in<br />
<strong>de</strong>nen Neuentwicklungen verifiziert<br />
und <strong>für</strong> <strong>de</strong>n wissenschaftlichen und<br />
industriellen Einsatz angepasst wer<strong>de</strong>n.<br />
In <strong>de</strong>n modularen Laboreinheiten fin<strong>de</strong>n<br />
GMP-Standards und an<strong>de</strong>re Regelungen<br />
beim Umgang mit humanem<br />
und tierischem Material Berücksichtigung.<br />
Die eigentliche Behandlung <strong>de</strong>r Zellproben<br />
erfolgt in <strong>de</strong>n biologischen<br />
Laboren mit S1- bis S2-Sicherheitsstandard.<br />
In eigens da<strong>für</strong> entwickelten<br />
Laboreinheiten lassen sich Proben charakterisieren,<br />
Kryoprozeduren erproben,<br />
die Zellen hinsichtlich ihrer Vitalität<br />
und an<strong>de</strong>rer biologischer und<br />
medizinisch relevanter Parameter<br />
untersuchen und <strong>für</strong> die Tieftemperaturkonservierung<br />
vorbereiten.<br />
Vorratsbehälter <strong>für</strong> flüssigen Stickstoff (25 000 Liter) als<br />
Zentralversorgung <strong>für</strong> industriell skalierte Kryobanken.<br />
Vergleich <strong>de</strong>r kleinen herkömmlichen Kryoproberöhrchen<br />
mit <strong>de</strong>n am IBMT entwickelten miniaturisierten und<br />
Memory-Chip-kombinierten Substraten.<br />
Datenbanksystem<br />
Das zu erwarten<strong>de</strong> Probenaufkommen<br />
ist ohne die Hilfe eines außeror<strong>de</strong>ntlich<br />
flexiblen und sich selbst optimieren<strong>de</strong>n<br />
(evolutiven) Datenbanksystems nicht<br />
handhabbar. Einerseits müssen die Proben<br />
in <strong>de</strong>n Kryolagerbehältern systematisch<br />
eingelagert und in kürzester<br />
Zeit wie<strong>de</strong>rgefun<strong>de</strong>n wer<strong>de</strong>n. An<strong>de</strong>rerseits<br />
müssen auch die Daten, die an<br />
<strong>de</strong>n Proben gespeichert sind, aktualisiert<br />
und in einer externen Datenbank<br />
Fraunhofer-Institut <strong>für</strong> Biomedizinische Technik 35