Das Imperial College London (ICL) ist führend in der wissenschaftlichen Forschung. Durch die Abteilungen für Immunologie und Entzündung sowie für Neurowissenschaften deckt seine Forschung ein breites Spektrum ab, von Rheumatologie und Hämatologie bis hin zu Demenz, Parkinson und Hirntumoren. Die Durchführung solch vielfältiger Forschung erfordert modernste Einrichtungen, insbesondere für die Lagerung wichtiger biologischer Proben. Neil Galloway Phillipps, leitender Laborleiter beider Abteilungen, erkannte den Bedarf an einer effizienteren und nachhaltigeren Lösung für die Kryolagerung.
ICL-Anforderungen
1.Ein hochkapazitives, konsolidiertes Flüssigstickstoff-Speichersystem
2.Reduzierter Stickstoffverbrauch und geringere Betriebskosten
3.Verbesserte Probensicherheit und Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen
4.Sichererer und effizienterer Zugang für Forscher
5.Eine nachhaltige Lösung zur Unterstützung grüner Initiativen
Die Herausforderungen
Die Abteilung für Immunologie des ICL war zuvor auf 13 separate, statische Flüssigstickstoffbehälter (LN2) angewiesen.2) Tanks zur Lagerung von Proben aus klinischen Studien, Satellitenzellen und primären Zellkulturen. Dieses fragmentierte System war zeitaufwändig in der Wartung, da es ständige Überwachung und Nachfüllung erforderte.
„Das Befüllen von 13 Tanks war sehr zeitaufwendig, und es wurde zunehmend schwieriger, den Überblick zu behalten“, erklärte Neil. „Es war eine logistische Herausforderung, und wir brauchten eine effizientere Methode zur Lagerverwaltung.“
Die Kosten für die Instandhaltung mehrerer Tanks waren ein weiteres Problem. LN2Der hohe Verbrauch trug zu steigenden Betriebskosten bei. Gleichzeitig stand die Umweltbelastung durch die häufigen Stickstofflieferungen im Widerspruch zum Nachhaltigkeitsanspruch des Labors. „Wir haben uns um verschiedene Nachhaltigkeitspreise beworben und wussten, dass eine Reduzierung unseres Stickstoffverbrauchs einen großen Unterschied machen würde“, bemerkte Neil.
Sicherheit und Compliance waren ebenfalls von zentraler Bedeutung. Da sich mehrere Tanks über verschiedene Bereiche verteilten, gestaltete sich die Nachverfolgung des Zugriffs und die Aktualisierung der Aufzeichnungen komplex. „Es ist wichtig, dass wir genau wissen, wer auf die Proben zugreift und dass alles gemäß den Vorschriften der Human Tissue Authority (HTA) ordnungsgemäß gelagert wird“, fügte Neil hinzu. „Unser altes System hat dies nicht ermöglicht.“
Die Lösung
ICL verfügte bereits über eine Reihe von Geräten von Haier Biomedical – von Kühlräumen über Sicherheitswerkbänke bis hin zu CO₂-Anlagen.2Inkubatoren und Zentrifugen – Vertrauen in die Lösungen des Unternehmens aufbauen.
Neil und sein Team wandten sich daher an Haier Biomedical, um diese neuen Herausforderungen zu bewältigen, und installierten den CryoBio 43 LN mit hoher Kapazität.2Die Biobank konsolidiert alle 13 statischen Tanks in einem einzigen, hocheffizienten System. Der Übergang verlief reibungslos; das Team von Haier übernahm die Installation und schulte das Laborpersonal. Das neue System ließ sich nahtlos in die bestehende Flüssiggasanlage integrieren.2Die Anlage konnte mit nur geringfügigen Anpassungen modernisiert werden. Dank des neuen Systems sind Probenlagerung und -verwaltung deutlich effizienter geworden. „Ein unerwarteter Vorteil war der enorme Platzgewinn“, bemerkte Neil. „Nachdem die alten Tanks entfernt wurden, haben wir nun mehr Raum im Labor für andere Geräte.“
Die Umstellung auf die Lagerung in der Gasphase hat sowohl die Sicherheit als auch die Benutzerfreundlichkeit verbessert. „Früher tropfte jedes Gestell, das wir aus einem Flüssigphasentank entnahmen, mit Stickstoff, was stets ein Sicherheitsrisiko darstellte. Mit der Lagerung in der Gasphase ist die Probenhandhabung nun wesentlich sauberer und sicherer. Das biometrische Zugangssystem hat die Sicherheit und die Einhaltung der Vorschriften ebenfalls erhöht, da wir genau nachverfolgen können, wer wann auf das System zugreift.“
Neil und sein Team empfanden das System als intuitiv bedienbar, und dank des Schulungsprogramms von Haier konnten sie die Endnutzer schnell einarbeiten.
Eine unerwartete, aber willkommene Neuerung waren die automatisch ausfahrbaren Stufen, die den Zugang zum Tank erleichtern. „Bei den vorherigen Tanks mussten die Forscher die Gegenstände oft mit vollem Körpereinsatz herausheben. Obwohl der neue Tank höher ist, lassen sich die Stufen per Knopfdruck ausfahren, was das Hinzufügen oder Entnehmen von Proben deutlich vereinfacht“, erklärte Neil.
Erhaltung wertvoller Proben
Die in der Kryoanlage des ICL gelagerten Proben sind für die laufende Forschung von unschätzbarem Wert. „Einige der von uns gelagerten Proben sind völlig unersetzlich“, sagte Neil.
„Wir sprechen hier von Präparationen weißer Blutkörperchen aus seltenen Krankheitsfällen, Proben aus klinischen Studien und anderen Materialien, die für die Forschung unerlässlich sind. Diese Proben werden nicht nur im Labor verwendet, sondern mit Kooperationspartnern weltweit ausgetauscht, weshalb ihre Integrität absolut entscheidend ist. Die Lebensfähigkeit dieser Zellen ist von größter Bedeutung. Werden sie nicht sachgemäß gelagert, kann die damit verbundene Forschung gefährdet sein. Deshalb benötigen wir eine hochzuverlässige Kühlkette, auf die wir uns verlassen können. Mit dem Haier-System haben wir absolute Sicherheit. Wir können das Temperaturprofil jederzeit überprüfen und im Falle einer Prüfung zweifelsfrei nachweisen, dass alles korrekt gelagert wurde.“
Verbesserung der Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz
Die Einführung der neuen Biobank hat den Flüssigstickstoffverbrauch des Labors drastisch reduziert – um das Zehnfache. „Jeder der alten Tanks fasste etwa 125 Liter, daher hat die Zusammenlegung einen enormen Unterschied gemacht“, erklärte Neil. „Wir verbrauchen jetzt nur noch einen Bruchteil des Stickstoffs von früher, und das ist ein großer Gewinn – sowohl finanziell als auch ökologisch.“
Durch den geringeren Bedarf an Stickstofflieferungen konnten die CO₂-Emissionen reduziert und somit die Nachhaltigkeitsziele des Labors unterstützt werden. „Es geht nicht nur um den Stickstoff selbst“, fügte Neil hinzu. „Weniger Lieferungen bedeuten weniger Lkw auf den Straßen und einen geringeren Energieverbrauch bei der Stickstoffproduktion.“ Diese Verbesserungen waren so bedeutend, dass Imperial für seine Bemühungen Nachhaltigkeitspreise von LEAF und My Green Lab erhielt.
Abschluss
Die Kryo-Biobank von Haier Biomedical hat die Lagerkapazitäten des ICL grundlegend verändert und Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit verbessert sowie die Kosten deutlich gesenkt. Dank verbesserter Compliance, erhöhter Probensicherheit und geringerer Umweltbelastung war die Modernisierung ein voller Erfolg.
Projektergebnisse
1.LN2Der Verbrauch wurde um 90 % reduziert, wodurch Kosten und Emissionen gesenkt wurden.
2.Effizientere Probenverfolgung und HTA-Konformität
3.Sicherere Lagerung in der Gasphase für Forscher
4.Erhöhte Speicherkapazität in einem einzigen System
5.Anerkennung durch Nachhaltigkeitspreise
Veröffentlichungsdatum: 23. Juni 2025
