クライオバイアルとは何ですか?
低温保存用バイアルクライオバイアルは、サンプルを極低温で保存するために設計された、キャップ付きの小型円筒形容器です。従来、これらのバイアルはガラス製でしたが、現在では利便性とコスト面からポリプロピレン製が主流となっています。クライオバイアルは、-196℃という低温に耐え、様々な細胞の種類に対応できるよう慎重に設計されています。細胞の種類は、診断用幹細胞、微生物、初代培養細胞から樹立細胞株まで多岐にわたります。さらに、小型の多細胞生物もクライオバイアル内に保存されることがあります。極低温保存用バイアル極低温保存温度レベルで保存する必要がある核酸やタンパク質も含まれます。
クライオジェニック保存用バイアルには様々な形状があり、お客様のニーズを満たす適切なタイプを見つけることで、過剰な費用をかけずにサンプルの完全性を維持できます。研究室の用途に最適なクライオバイアルを選ぶ際に考慮すべき重要な点について詳しくは、こちらの記事をご覧ください。
考慮すべきクライオジェニックバイアルの特性
外ねじと内ねじ
多くの場合、人々は個人的な好みに基づいてこの選択を行いますが、実際には、2 種類のスレッドの間には考慮すべき重要な機能上の違いがあります。
多くの研究室では、チューブの保管スペースを最小限に抑え、冷凍庫に収まるよう、内ネジ式のバイアルを選択することがよくあります。しかし、外ネジ式のバイアルの方が適していると思われるかもしれません。外ネジ式のバイアルは、サンプル以外のものがバイアルに入りにくい設計のため、コンタミネーションのリスクが低いと考えられています。
ゲノムアプリケーションでは一般に外ネジ付きバイアルが好まれますが、どちらのオプションもバイオバンキングやその他の高スループットアプリケーションに適していると考えられています。
スレッドに関して最後に考慮すべき点が 1 つあります。研究室で自動化を使用している場合は、機器グリッパーで使用できるスレッドを考慮する必要がある場合があります。
ストレージ容量
極低温バイアルは、ほとんどのニーズに対応できるようさまざまなサイズが用意されていますが、ほとんどの場合、容量は 1 mL から 5 mL の範囲です。
重要なのは、クライオバイアルにサンプルを詰め込みすぎないこと、そして凍結中にサンプルが膨張した場合に備えて余裕を持たせることです。実際には、研究室では凍結保護剤に懸濁した細胞0.5mLのサンプルを保存する場合は1mLバイアルを使用し、1.0mLのサンプルを保存する場合は2.0mLバイアルを使用します。バイアルに詰め込みすぎないためのもう一つのヒントは、目盛り付きのクライオバイアルを使用することです。目盛り付きのクライオバイアルを使用することで、サンプルの膨張によるひび割れや漏れを防ぐことができます。
スクリューキャップ vs フリップトップ
選択する蓋の種類は、主に液相窒素を使用するかどうかによって決まります。液相窒素を使用する場合は、スクリューキャップ付きのクライオバイアルが必要です。これにより、取り扱いミスや温度変化による偶発的な破損を防ぐことができます。さらに、スクリューキャップはクライオジェニックボックスからの取り出しを容易にし、保管効率を向上させます。
ただし、液体窒素を使用せず、より開けやすい便利な蓋が必要な場合は、フリップトップ式の方が適しています。フリップトップ式は開けやすさが大幅に向上するため、作業時間を大幅に節約できます。特に、高スループットのオペレーションやバッチプロセスを使用する場合に便利です。
シールセキュリティ
確実な密閉を確保する最良の方法は、クライオバイアルのキャップとボトルを同じ素材で作ることです。これにより、両者が同時に収縮・膨張します。異なる素材で作られていると、温度変化に応じて収縮・膨張の速度が異なり、隙間が生じて漏れが発生し、結果として汚染につながる可能性があります。
一部の企業では、外ネジ式クライオバイアルにおいて最高レベルのサンプル安全性を確保するために、二重ワッシャーとフランジを提供しています。内ネジ式クライオバイアルでは、Oリング式クライオバイアルが最も信頼性が高いと考えられています。
ガラス vs プラスチック
安全性と利便性のため、多くの研究室では、ヒートシール可能なガラスアンプルの代わりに、通常はポリプロピレンなどのプラスチックアンプルを使用しています。ガラスアンプルは、密封工程で目に見えないピンホール状の漏れが生じる可能性があり、液体窒素で保存した後に解凍すると破裂する可能性があるため、現在では時代遅れの選択肢とみなされています。また、サンプルのトレーサビリティを確保する上で重要な、最新のラベル付け技術にも適していません。
自立型 vs 丸底型
クライオジェニックバイアルは、星型底の自立型と丸底型の両方をご用意しています。バイアルを表面に置く必要がある場合は、自立型をお選びください。
トレーサビリティとサンプル追跡
極低温保存において、この部分は見落とされがちですが、サンプルの追跡とトレーサビリティは考慮すべき重要な要素です。極低温サンプルは長期間保存できるため、その間にスタッフが交代する可能性があり、適切に記録が保管されていないと、サンプルが識別できなくなる可能性があります。
サンプルの識別が可能な限り容易なバイアルを選ぶようにしてください。注意すべき点は以下のとおりです。
十分な詳細を記録できる大きな書き込み領域があるため、バイアルが間違った場所にある場合でも記録を見つけることができます。通常は、細胞の ID、凍結日、担当者のイニシャルで十分です。
サンプル管理および追跡システムを支援するバーコード
カラーキャップ
将来に向けての注意点として、超耐寒性チップが開発されており、これを個別のクライオバイアル内に取り付けると、詳細な熱履歴のほか、詳細なバッチ情報、テスト結果、その他の関連する品質文書を保存できる可能性があります。
利用可能なバイアルのさまざまな仕様を考慮することに加えて、クライオバイアルを液体窒素で保管する技術的なプロセスについても考慮する必要があります。
保管温度
サンプルの極低温保存にはいくつかの方法があり、それぞれ特定の温度で動作します。オプションと動作温度は以下のとおりです。
液相LN2：-196℃の温度を維持
気相 LN2: モデルに応じて -135°C ～ -190°C の特定の温度範囲で動作できます。
窒素蒸気冷凍機：-20℃～-150℃
保存される細胞の種類と研究者の好みの保存方法に応じて、研究室が 3 つのオプションのどれを使用するかが決まります。
ただし、極低温での使用を想定しているため、すべてのチューブや設計が適切または安全であるとは限りません。材料は極低温下では非常に脆くなる可能性があるため、選択した温度での使用に適していないバイアルを使用すると、保管中または解凍中に容器が破損したり、ひび割れたりする可能性があります。
一部の極低温バイアルは -175°C までの温度に適していますが、-150°C のものや 80°C までしか適さないものもあるため、適切な使用方法については製造元の推奨事項を慎重に確認してください。
多くのメーカーが、クライオジェニックバイアルは液相への浸漬には適していないと明記していることにも留意が必要です。これらのバイアルを液相中に保管し、室温に戻すと、小さな漏れによる急激な圧力上昇により、バイアルまたはキャップシールが破損する可能性があります。
細胞を液体窒素の液相で保存する場合は、クライオフレックス チューブで熱密封された適切な極低温バイアルに細胞を保存するか、密閉されたガラス アンプルに細胞を保存することを検討してください。
投稿日時: 2022年11月25日