Criogenia

Instrumentos portátiles y sistema automatizado de monitoreo para aplicaciones de muy bajas temperaturas

La criogenia es la rama de la física e ingeniería que estudia la producción de muy bajas temperaturas (menores a -150ºC) y el comportamiento de los materiales a estas temperaturas.

Para lograr dichas temperaturas, generalmente se emplean gases licuados como el nitrógeno o el helio.

La temperatura de ebullición del nitrógeno, que es el gas más ampliamente utilizado en criogenia por su costo menor en comparación con el helio, es de 77,36 K (-195,79ºC) y se obtiene en estado líquido por destilación de aire licuado.

Criopreservación

Una de las aplicaciones de la criogenia es la criopreservación. Al enfriar células o tejidos a muy bajas temperaturas, se ralentizan las reacciones bioquímicas que producirían la muerte de las células. De esta forma es posible preservar una muestra biológica en estado de vida suspendida durante largos periodos de tiempo.

Es importante llevar a cabo de manera controlada los procesos de congelación y descongelación de las muestras. Durante la congelación pueden formarse cristales de agua que dañen la muestra. Por este motivo es necesario deshidratar la muestra previamente, reemplazando el agua por crioprotectores, y controlar la velocidad de congelación.

Para la descongelación se deben eliminar los crioprotectores mediante lavados nutritivos y se debe elevar la temperatura de la muestra de forma también controlada.

Para realizar estos procesos de forma controlada, se utilizan criocongeladores programables. De esta forma es posible controlar las curvas de congelamiento/descongelamiento y los tiempos asociados.

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Algunas aplicaciones de la criopreservación:

Criopreservación de células madre

Obtenidas del cordón umbilical del recién nacido, pueden utilizarse para el tratamiento de enfermedades oncohematológicas como la anemia, leucemia o mieloma mediante el trasplante de Células Progenitoras Hematopoyéticas (TCPH) en casos de enfermedades .

Criopreservación de óvulos y tejido ovárico

Las reservas de óvulos en la mujer van disminuyendo con la edad, y por lo tanto su fertilidad disminuye también. Los óvulos y el tejido ovárico son congelados para mantener su calidad y ser utilizados luego en técnicas de reproducción asistida. De esta forma se puede prolongar la fertilidad de mujeres que no están en condiciones de gestar en determinado momento, sea por deseo o enfermedad.

Criopreservación de espermatozoides

El semen es congelado para preservar su funcionalidad y ser utilizado a futuro para fecundaciones asistidas, por ejemplo, para pacientes que vayan a someterse a quimioterapia. Para congelar la muestra, primero es incubada a 4ºC y luego se forman gotas sobre un bloque de CO2 sólido.

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Instrumentos de medición para criogenia y preparaciones previas al congelamiento/descongelamiento

Las temperaturas superficiales y de ambientes de control y monitoreo en procesos de incubación, congelamiento, y descongelamiento para crioconservación están dentro del rangos de -196ºC a +40ºC. Los tipos de tecnología de sensores de medición de temperatura más apropiados en estos rangos son:

Termocuplas de tipo K, clase III: ofrecen muy rápida respuesta ante las variaciones de temperatura. Según la norma EN 60584-2, la clase III aplica en el rango de -200 a +40ºC.

Termorresistencias Pt100: Ofrecen la más alta exactitud y precisión. Su tiempo de respuesta es lento en comparación a las termocuplas y son más frágiles ante las variaciones bruscas. Su rango de medición va desde los -200ºC hasta 600ºC.

Termocuplas de tipo T: ofrecen mejor exactitud que las termocuplas K, pero su rango de medición está acotado entre -40ºC y +350ºC.

Sensores NTC: combinan buena exactitud, precisión y velocidad de respuesta en un rango de -50ºC a +150ºC.

Testo ofrece instrumentos de medición portátiles con sondas conectables para medir temperaturas dentro de estos rangos, así como también sistemas de monitoreo, documentación y alarma automatizados.

Termómetro profesional y versátil: testo 735

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El testo 735 es un termómetro profesional que permite medir temperaturas en todo el rango de los sensores NTC, PT100 y termocuplas. Permite realizar cálculo de promedios e impresión de los datos (opcional). En su versión 735-2, dispone de memoria interna para almacenar las mediciones y conexión USB a PC con software profesional de análisis que permite la descarga, análisis y documentación así como también la visualización online delos valores medidos en tiempo real.

Sonda rápida para criogenia: 0602 5793.

Punta de inmersión/penetración de tipo termocupla K con un rango de medición de -200ºC a +40ºC y tiempo de respuesta de 5 segundos. Puede utilizarse con un cable de extensión al equipo.

Sonda flexible de poca masa: 0602 0493

Punta de medición de inmersión, flexible, de poca masa, ideal para mediciones en volúmenes pequeños como placas de Petri o para mediciones en superficies (fijada, por ejemplo, con cinta adhesiva), termopar tipo K clase 1 (-40ºC..+1000ºC), 2 m de cable térmico con aislamiento FEP.