ไม่มีการลอก ไม่มีการซีดจางที่ -196 องศา : ฉลากไครโอเจนิกช่วยปกป้องตัวอย่างทางชีวภาพมานานหลายทศวรรษได้อย่างไร

ตัวอย่างทางชีวภาพจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิที่สามารถทำลายวัสดุส่วนใหญ่ได้ ที่ -196 องศา - จุดเดือดของไนโตรเจนเหลว - ยางจะเปราะ พลาสติกแตกเป็นเสี่ยง และฉลากธรรมดาก็หลุดออก แต่ตัวอย่างภายในขวดไครโอเจนิกจะต้องสามารถระบุตัวตนได้เป็นเวลาหลายทศวรรษ ป้ายกำกับเดียวที่อ่านไม่ได้อาจหมายถึงตัวอย่างที่หายไป การทดลองที่ล้มเหลว หรือการวินิจฉัยที่พลาดไป

ฉลากไครโอเจนิกส์ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ออกแบบมาให้ยึดติด อ่านง่าย และสแกนได้ตลอดหลายปีที่หนาวเย็นจัดและแช่แข็งซ้ำๆ- คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการทำงานและวิธีการเลือกสิ่งที่ถูกต้องสำหรับตัวอย่างของคุณ

ทำไมฉลากถึงลอกออกที่ -196 องศา

เมื่อขวดที่มีป้ายกำกับเข้าสู่ไนโตรเจนเหลว อุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว ฉลากและภาชนะจะเย็นลงในอัตราที่ต่างกัน ฉลากมีความบางและเย็นลงเกือบจะทันที ภาชนะแก้วหรือพลาสติกจะหนากว่าและเย็นตัวช้ากว่า

ความแตกต่างนี้สร้างปัญหา ฉลากจะหดตัวเร็วกว่าภาชนะที่ติดไว้ หากฉลากไม่สามารถยืดออกเพื่อรองรับการหดตัวได้ ฉลากจะแตกหักหรือหลุดออกจากกาว การยื่นสิทธิบัตรจากการวิจัยฉลากไครโอเจนิกส์ อธิบายสิ่งนี้ได้อย่างแม่นยำ: "ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิห้องไปเป็นอุณหภูมิไครโอเจนิกส์ การหดตัวอย่างรวดเร็วของส่วนหน้าของฉลากเชิงปริมาตร... การหดตัวเชิงปริมาตรนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วสำหรับฉลากมากกว่าบรรจุภัณฑ์"

สารละลายคือวัสดุผิวหน้าที่สามารถยืดและบางได้ในขณะที่เย็นตัวลง โดยจะเกาะติดกับกาวแทนที่จะหลุดออกจากกาว

ฟิล์มโพลีเอสเตอร์ (PET)

โพลีเอสเตอร์เป็นวัสดุปิดหน้าที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับฉลากไครโอเจนิกส์ ให้ความเสถียรของขนาดที่ดีเยี่ยม ต้านทานการหดตัวและการขยายตัวในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ตัวอย่างเช่น ฟิล์มโพลีเอสเตอร์เคลือบเงาใส 2.0 ล้าน ใช้ในฉลากไครโอเจนิกที่ออกแบบมาสำหรับอุณหภูมิต่ำถึง -196 องศา

ฉลากโพลีเอสเตอร์ให้การยึดเกาะและความต้านทานต่อความชื้นและสารเคมีที่ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับทั้งอุณหภูมิต่ำ-และสภาวะแวดล้อม นอกจากนี้ยังยอมรับการพิมพ์แบบถ่ายโอนความร้อนได้ดี ทำให้บาร์โค้ดมีความทนทานและสามารถสแกนได้

ฟิล์มโพลีโพรพีลีน (PP)

โพรพิลีนมีความยืดหยุ่นมากกว่าโพลีเอสเตอร์และทนทานต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม มักใช้เมื่อต้องการความยืดหยุ่น เช่น บนหลอดและขวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก- ฟิล์มโพลีโพรพีลีนเคลือบสีขาวหนา 3.9 ล้านแผ่นพร้อมการเคลือบด้วยความร้อนโดยตรงเป็นอีกโครงสร้างหนึ่งที่พบได้ทั่วไป

ฉลาก PP มักถูกเลือกใช้สำหรับการใช้งานบาร์โค้ดทั่วไป- เนื่องจากทนทานต่อไนโตรเจนเหลว เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อ และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ

ฟิล์มพิเศษแบบยืดหดได้

ฉลากไครโอเจนิกบางฉลากใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกที่ยืดตัวได้สูง การยื่นจดสิทธิบัตรอธิบายถึงวัสดุที่มีการยืดตัว 570% ในทิศทางของเครื่องจักร และ 645% ในทิศทางตามขวาง ซึ่งยืดหยุ่นได้มากกว่าฉลากไวนิลรุ่นก่อน ๆ มาก ความสามารถในการยืดตัวได้มากนี้ทำให้ฉลากสามารถรองรับการหดตัวอย่างรวดเร็วของความเย็นโดยไม่ทำให้แตกหัก

เหตุใดกาวมาตรฐานจึงล้มเหลว

กาวที่ไวต่อแรงกดมาตรฐาน-จะแข็งและสูญเสียการยึดติดที่อุณหภูมิต่ำ ที่ -80 องศา กาวส่วนใหญ่จะหยุดทำงาน ที่ -196 องศา พวกมันจะเปราะและหลุดออกจากพื้นผิว

กาวอะคริลิคแรงยึดเกาะสูง-

ฉลากไครโอเจนิกส์ใช้กาวที่ไวต่อแรงกดอะคริลิก-แรงยึดติดสูง-ที่เข้มข้น ซึ่งคิดค้นขึ้นเพื่อให้ยังคงใช้งานได้ที่อุณหภูมิเย็นจัด กาวเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้ต้านทานการยกของขอบ แม้ว่าจะต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิห้องซ้ำๆ เช่น การนำออกจากการแช่ไนโตรเจนเหลว

กาวอะคริลิกตัวทำละลายที่มีการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมกับหลอดทดลองและหลอดทดลองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก-คือตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไป รักษาประสิทธิภาพตั้งแต่ -320 องศา F ถึง 248 องศา F (-196 องศาถึง 120 องศา )

การทดสอบการแช่แข็ง-การละลาย

การทดสอบจริงของกาวไครโอเจนิกไม่ใช่การสัมผัสความเย็นเพียงครั้งเดียว มีการหมุนเวียนซ้ำระหว่างไนโตรเจนเหลวกับอุณหภูมิห้อง การทดสอบรอบมาตรฐานเกี่ยวข้องกับการจุ่มขวดที่มีฉลากติดฉลากไว้ในไนโตรเจนเหลว (-196 องศา ) เป็นเวลา 20 นาที จากนั้นจึงกลับไปที่อุณหภูมิ 23 องศา และความชื้นสัมพัทธ์ 50% เป็นเวลา 40 นาที และทำซ้ำรอบนี้หลายครั้ง ฉลากไครโอเจนิกที่ดีจะไม่เกิดการลอก แตกร้าว หรือการหลุดออกหลังจากรอบการทำงานเหล่านี้

การพิมพ์ถ่ายโอนความร้อน

การพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนเป็นมาตรฐานสำหรับฉลากไครโอเจนิกส์ ริบบิ้นเรซินถูกละลายลงบนพื้นผิวฉลาก ทำให้เกิดภาพที่กลายเป็นส่วนหนึ่งของวัสดุ แทนที่จะนั่งอยู่บนฉลาก บาร์โค้ดที่ได้จะกันน้ำ ทนฝนและแดด และทนทานต่อ-รอบการละลายน้ำแข็งหลายรอบ

คุณภาพการพิมพ์มีความสำคัญ เครื่องพิมพ์ถ่ายโอนความร้อน 203 DPI สร้างความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับบาร์โค้ดขนาดเล็กบนท่อไมโครและขวดสำหรับการแช่แข็ง

ริบบิ้นเรซินเพื่อความทนทานสูงสุด

ริบบอนบางอันไม่ได้ทำงานเท่ากันที่อุณหภูมิไครโอเจนิกส์ ริบบอนเรซินได้รับการออกแบบสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูงสุด โดยผลิตงานพิมพ์ที่ทนทานต่อรอยเปื้อน รอยขีดข่วน และการซีดจาง ฉลากไครโอเจนิกบางฉลากได้รับการทดสอบความต้านทานต่อการฉีดพ่นแอลกอฮอล์และผ้าเช็ดฆ่าเชื้อโดยเฉพาะเมื่อพิมพ์ด้วยริบบอนเรซินที่แนะนำ

การพิมพ์ใต้พื้นผิว

ฉลากโพลีเอสเตอร์ไครโอเจนิกบางชนิดใช้การพิมพ์ใต้พื้นผิว โดยที่ภาพที่พิมพ์จะถูกป้องกันไว้ใต้ชั้นบนสุดที่ชัดเจน วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้รหัสสีซีดจาง เปื้อน หรือเกิดรอยเปื้อน แม้ว่าจะเก็บรักษาในไนโตรเจนเหลวเป็นเวลานาน-ก็ตาม

ISO 20387 และการตรวจสอบฉลาก

ไบโอแบงก์ดำเนินงานภายใต้มาตรฐานที่เข้มงวด ISO 20387 ว่าด้วยธนาคารชีวภาพกำหนดให้ตัวอย่างทางชีวภาพยังคงตรวจสอบย้อนกลับได้ตลอดการเก็บรักษา และฉลากต้องทนต่อสภาวะที่ต้องนำตัวอย่างไปใช้ ธนาคารชีวภาพต้องได้รับใบรับรองการตรวจสอบความถูกต้องของฉลากจากผู้ผลิต เพื่อยืนยันว่าฉลากมีประสิทธิภาพตามที่จำเป็นสำหรับการจัดเก็บด้วยความเย็นจัด ความทนทานต่อสารเคมี และ-การยึดเกาะในระยะยาว

การปฏิบัติตามกฎระเบียบ

วัสดุฉลากไครโอเจนิกส์ควรเป็นไปตามกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องสำหรับใช้ในห้องปฏิบัติการและทางเภสัชกรรม มาตรฐานการปฏิบัติตามข้อกำหนดทั่วไปประกอบด้วย 21 CFR 175.105 (วัตถุเจือปนอาหารทางอ้อม), REACH และ RoHS/WEEE สำหรับการใช้งานด้านธนาคารชีวภาพและทางคลินิก ความเข้ากันได้กับวิธีการฆ่าเชื้อ เช่น การฉายรังสีแกมมาและการฆ่าเชื้อด้วย ETO ก็มีความสำคัญเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 1: ยืนยันช่วงอุณหภูมิของคุณ

ฉลากแช่แข็งส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับที่ -196 องศาถึง +120 องศาหรือสูงกว่า ยืนยันว่าช่วงอุณหภูมิของฉลากครอบคลุมทั้งสภาพการเก็บรักษาและขั้นตอนการประมวลผล เช่น การนึ่งฆ่าเชื้อหรือการบ่ม

ขั้นตอนที่ 2: จับคู่ฉลากกับคอนเทนเนอร์ของคุณ

ฉลากไครโอเจนิกส์ยึดติดกับโพลีโพรพีลีน แก้ว พีวีซี และเหล็ก หลอดและขวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก-ต้องใช้กาวที่มีแรงยึดติดสูง-ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับพื้นผิวโค้ง-พื้นผิวต่ำ-ที่ใช้พลังงาน ทดสอบกับประเภทคอนเทนเนอร์เฉพาะของคุณเสมอ

ขั้นตอนที่ 3: เลือกวิธีการพิมพ์ที่เหมาะสม

การถ่ายเทความร้อนถือเป็นมาตรฐานด้านความทนทาน การพิมพ์ด้วยเลเซอร์เป็นตัวเลือกสำหรับการใช้งานบางประเภท แต่อาจไม่สร้างความต้านทานในระดับเดียวกัน ยืนยันว่าเครื่องพิมพ์และชุดผ้าหมึกของคุณได้รับการตรวจสอบสำหรับการใช้งานแบบแช่แข็งแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบภายใต้สภาวะจริง

ขอฉลากตัวอย่างและนำไปใช้กับคอนเทนเนอร์จริงของคุณ ดำเนินการตามรอบการแช่แข็ง-ตามจริงของคุณ ตรวจสอบการลอก การซีดจาง และการอ่านบาร์โค้ดหลังจากผ่านไปหลายรอบ การทดสอบเล็กๆ น้อยๆ จะช่วยป้องกันการสูญเสียครั้งใหญ่

คำถามที่ 1: อะไรทำให้ฉลากเกิดการแช่แข็ง
ตอบ: ฉลากไครโอเจนิกได้รับการออกแบบมาให้ติดอยู่และอ่านได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำถึง -196 องศา (ไนโตรเจนเหลว) ใช้วัสดุหน้ากระดาษที่ยืดได้ซึ่งรองรับการหดตัวด้วยความร้อน กาวอะคริลิกแรงยึดเกาะสูงซึ่งยังคงใช้งานได้แม้ในที่เย็นจัด และวิธีการพิมพ์ที่ทนทานต่อการซีดจางและรอยเปื้อน

คำถามที่ 2: เหตุใดฉลากปกติจึงลอกออกในไนโตรเจนเหลว
ตอบ: ฉลากปกติไม่สามารถยืดได้เพียงพอที่จะรองรับการหดตัวของความร้อนอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นเมื่อฉลากเย็นเร็วกว่าภาชนะ ฉลากหดตัว แต่บรรจุภัณฑ์ไม่หดตัว ทำให้เกิดความเครียดที่ทำให้ฉลากแตกหรือแยกออกจากกาว

คำถามที่ 3: ฉลากไครโอเจนิกมีอายุการใช้งานนานเท่าใด
ตอบ: ฉลากไครโอเจนิกที่ใช้อย่างเหมาะสมสามารถติดและอ่านได้มานานหลายทศวรรษ วัสดุผิวหน้า กาว และงานพิมพ์ทั้งหมดได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานการเสื่อมสภาพจากความเย็นจัด ความชื้น และการแช่แข็งซ้ำๆ-

คำถามที่ 4: สามารถพิมพ์ฉลากแช่แข็งด้วยบาร์โค้ดได้หรือไม่
ก. ใช่. การพิมพ์แบบถ่ายเทความร้อนด้วยริบบอนเรซินจะสร้างบาร์โค้ดที่ทนทาน ซึ่งสามารถสแกนได้หลังจากเก็บรักษา-ในไนโตรเจนเหลวเป็นเวลานาน การพิมพ์จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของวัสดุฉลากแทนที่จะอยู่บนพื้นผิว

คำถามที่ 5: ฉลากไครโอเจนิกเป็นไปตามมาตรฐานธนาคารชีวภาพหรือไม่
ตอบ: มีหลายอย่าง มองหาฉลากที่ตรงตามข้อกำหนด ISO 20387 สำหรับการตรวจสอบย้อนกลับและมีใบรับรองการตรวจสอบจากผู้ผลิต การปฏิบัติตาม 21 CFR 175.105, REACH และ RoHS ก็เป็นเรื่องปกติเช่นกัน