Como selecionar um freezer ou refrigerador de laboratório

Freezers e refrigeradores de laboratório têm recebido cada vez mais atenção da imprensa devido à sua importância no armazenamento de vacinas entre o momento da fabricação e a injeção no braço do paciente. Conforme relatado na Scientific American, freezers e refrigeradores de laboratório desempenham um papel na “Cadeia de Frio da COVID”. Esta publicação explica como selecionar um freezer ou refrigerador de laboratório para vacinas contra o coronavírus e outros produtos com temperatura crítica.

A diferença entre unidades de laboratório e unidades domésticas

Um freezer ou refrigerador de laboratório é projetado e construído para atender a padrões muito mais rigorosos do que os normalmente encontrados em unidades residenciais ou comerciais. Vacinas, outros produtos farmacêuticos, sangue e plasma, por exemplo, devem ser armazenados em faixas de temperatura restritas para evitar perda de potência ou deterioração.

Pontos importantes a ter em mente

O armazenamento adequado desses e de outros produtos sensíveis à temperatura é rigorosamente regulamentado por organizações como a Food and Drug Administration (FDA) e agências como os Centros de Controle e Prevenção de Doenças.

O armazenamento inadequado de vacinas, por exemplo, resulta na perda de potência e representa um custo enorme tanto em produto perdido quanto em despesas com revacinação.
O armazenamento de espécimes biológicos valiosos ou insubstituíveis é outro exemplo em que o controle adequado da temperatura é essencial.
O custo (e possíveis penalidades) envolvidos devido ao armazenamento inadequado em freezers e refrigeradores de laboratório fornecem ampla justificativa para seu custo mais alto.
É por isso que o controle de temperatura e os registros diários são tão importantes.

Categorias de Freezer e Refrigerador de Laboratório

Os freezers de laboratório podem ser categorizados de várias maneiras, mas começaremos pela capacidade de temperatura. Em seguida, apresentaremos outras diretrizes de seleção.

Embora a maioria dos freezers de laboratório geralmente opere de -10⁰C a -25⁰C, há exceções dependendo do modelo. Freezers de baixa temperatura, dependendo do modelo, estão disponíveis para temperaturas de até -25⁰C, -30⁰C e -40⁰C.

A necessidade de modelos de ultrabaixa temperatura para armazenar vacinas contra a COVID-19 é frequentemente mencionada na imprensa, exemplificada pelo artigo da Scientific American citado acima. Novamente, dependendo dos modelos, os freezers de ultrabaixa temperatura podem ser ajustados de -40⁰ a -86⁰C.

Uma sugestão: se você estiver comprando um freezer de laboratório, escolha um que forneça a temperatura que você precisa, porque quanto menor a temperatura, mais energia ele requer.

Os refrigeradores de laboratório normalmente operam de 1⁰C a 10⁰C.

Cinco Diretrizes de Seleção para Freezers e Refrigeradores de Laboratório

Nas seções a seguir, veremos os pontos a serem considerados ao comprar um freezer ou refrigerador de laboratório.

1. Registro de temperatura e alarmes de temperatura

O CDC recomenda verificar e registrar manualmente a temperatura dos freezers e refrigeradores do laboratório duas vezes ao dia. Embora isso possa parecer redundante em vista dos sistemas de alarme, dispositivos automatizados podem apresentar mau funcionamento. Isso já aconteceu.

O alarme é um recurso absolutamente essencial no armazenamento de vacinas, produtos farmacêuticos e biológicos valiosos. Até mesmo o refrigerador e o freezer de laboratório mais básicos podem ser equipados com alarmes de termômetro digital opcionais, compostos por um sensor interno inserido em um frasco de glicol e conectado por um fio que passa pela junta da porta lateral da dobradiça ou por portas de acesso do sensor opcionais a um módulo externo de controle e exibição.

A função do glicol é “isolar” o sensor para que ele não responda a flutuações rápidas de temperatura, como quando a porta é aberta.

O próximo passo é um alarme sonoro e visual digital integrado de temperatura alta/baixa, com contatos de alarme remotos para alertar o pessoal em outras partes da instalação.

Registradores de dados de temperatura USB opcionais com alarmes integrados estão disponíveis para registrar automaticamente as temperaturas internas em intervalos programáveis pelo usuário, utilizando sondas rastreáveis pelo NIST. Para ler os resultados, basta conectar o pen drive USB a um computador e transferir os dados para um PC para revisão e arquivamento.

2. Determine seus requisitos de capacidade

É importante calcular o tamanho da unidade necessária, pois o excesso de capacidade não só resulta em um custo mais alto, como também pode ocupar espaço valioso. Por exemplo, o CDC sugere manter um estoque de vacinas para 60 dias e solicitar estoque de reposição a cada 30 dias, sempre de olho nas datas de validade.

3. Descongelamento manual e automático de freezers e refrigeradores de laboratório

Há distinções importantes entre unidades de descongelamento manual e automático.

Unidades com degelo automático são geralmente preferidas por laboratórios e farmácias. A maioria dos modelos possui ventiladores que circulam o ar resfriado por toda a unidade para criar uma temperatura interna uniforme. Alguns modelos permitem que os usuários controlem a frequência e a duração do ciclo de degelo. Encher a unidade com produto ou garrafas de água ajuda a reduzir as flutuações de temperatura devido ao funcionamento do compressor e à abertura das portas.
Refrigeradores científicos com degelo manual resfriam através da circulação do refrigerante através de tubos nas paredes. A diferença de temperatura interna faz com que o ar frio circule. Como não há circulação de ar forçada por ventilador em refrigeradores com degelo manual, eles são ideais para aplicações como experimentos em recipientes abertos, onde não é permitido que o produto seque devido ao ar em movimento.
Os freezers científicos com degelo automático são preferidos pela maioria dos laboratórios por sua praticidade. Eles são autossuficientes e não exigem a disponibilidade de um segundo freezer durante os ciclos de degelo. Alguns freezers com degelo automático são equipados para permitir que o usuário controle o ciclo de degelo.
Os freezers científicos com degelo manual funcionam com o mesmo princípio dos refrigeradores com degelo manual. O acúmulo de gelo nas paredes internas e no condensador deve ser removido de forma planejada, o que inclui a disponibilização de espaço alternativo no freezer para o conteúdo durante as operações de degelo.

4. E quanto aos refrigeradores/freezers combinados de laboratório?

Como regra geral, um refrigerador científico independente e um freezer científico independente manterão melhor controle de temperatura do que um refrigerador/freezer combinado com um único condensador. Isso deve ser considerado quando um controle rigoroso de temperatura for importante.

MAS: A disponibilidade limitada de espaço e a necessidade de fornecer capacidade de refrigeração e congelamento sugerem uma unidade combinada de refrigerador e freezer científico. Aqui está uma breve descrição de três configurações de projeto:

O melhor controle de temperatura é oferecido por um refrigerador/freezer de laboratório combinado, onde cada compartimento possui seu próprio compressor, termostato e porta externa. Este tipo de modelo combinado é recomendado para armazenar produtos altamente sensíveis à temperatura.
Uma opção de menor custo para armazenar produtos menos sensíveis à temperatura é um freezer/refrigerador de laboratório com apenas um compressor para ambos os compartimentos. Os dois compartimentos têm portas externas separadas e podem ter controles de temperatura separados. Como o ar frio do compartimento do freezer flui através de uma abertura para o compartimento do refrigerador, as temperaturas dos dois compartimentos não são completamente independentes.
Quando o espaço for limitado, considere uma geladeira/freezer sob o balcão ou sobre a bancada. Geralmente, elas são configuradas como um compartimento de geladeira que contém um compartimento de freezer interno com porta. Nesse caso, o compartimento de freezer não possui termostato próprio.

5. Onde colocar o freezer e a geladeira do seu laboratório

Esta é uma referência ao “medir duas vezes, cortar uma vez” – o mantra dos carpinteiros profissionais. Ou do cara que construiu um barco no porão e descobriu que ele não passaria pela porta.

Aqui estão algumas considerações a serem lembradas ao comprar refrigeradores e freezers científicos:

Localização da unidade. Certifique-se de que haja espaço físico suficiente e que haja uma tomada elétrica próxima – de preferência dedicada; extensões não são recomendadas.
Armários sob o balcão vs. armários independentes. Armários embutidos sob o balcão não requerem espaço nas laterais e na parte traseira, pois são ventilados pela frente. Armários independentes geralmente requerem espaço nas laterais e na parte superior para circulação de ar. Armários independentes têm acabamento nas laterais, na parte superior e na parte frontal. Dependendo do modelo, os armários embutidos podem ou não ter acabamento nas laterais e na parte superior.
Espaços livres laterais, superiores e traseiros para unidades de tamanho normal. As especificações do fabricante indicam esses requisitos. Alguns modelos, por exemplo, exigem alguns centímetros, enquanto outros podem ser encaixados perfeitamente em armários laterais e paredes traseiras.
O freezer ou refrigerador sob o balcão caberá em armários existentes ou planejados? Em caso afirmativo, há espaço suficiente para que o equipamento funcione corretamente? Deixe espaço suficiente para que a unidade seja movida para manutenção.
Ambiente local. Evite colocar geladeiras e freezers perto de dutos de aquecimento ou em áreas com luz solar direta.

Equipamento opcional para congelamento de laboratório

Os equipamentos padrão e opcionais disponíveis para refrigeradores e freezers científicos variam de acordo com o fabricante e o modelo. Já comentamos sobre diversos sistemas de detecção, monitoramento e alarme de temperatura, alguns dos quais são classificados como opcionais.

Outras opções a serem consideradas incluem:

Rodízios ou niveladores vs. pernas
Fechaduras de portas e outros sistemas de segurança
Vidro isolado vs. portas sólidas
Prateleiras adicionais
Gavetas e cestos
Dobradiças de porta invertidas
Aço inoxidável vs. exteriores e/ou interiores pintados
Portas de sensores para acessar equipamentos científicos internos
Tomadas elétricas internas

Freezers e refrigeradores de laboratório com características especiais

Unidades inflamáveis e/ou à prova de explosão podem ser necessárias para resolver problemas graves de segurança. As unidades inflamáveis são projetadas de forma que substâncias voláteis não possam ser inflamadas por uma faísca interna, como a de um compressor ou iluminação. Se a atmosfera do laboratório for volátil, um refrigerador ou freezer de laboratório à prova de explosão deve ser especificado. Este tópico deve ser discutido com os cientistas da BioEvoPeak.