Vận Hành & Bảo Trì Mô-đun CRF
Vận Hành & Bảo Trì Mô-đun CRF
Mô-đun hạ nhiệt độ theo chương trình (CRF - Controlled-Rate Freezer) được thiết kế bởi hãng Thermogenesis (Mỹ) để dùng chung (tích hợp) với hệ thống BioArchive® lưu trữ tế bào gốc tự động hoàn toàn.
Nội dung bao gồm:
- Nguyên tắc vận hành của mô-đun CRF hạ nhiệt độ theo chương trình.
- Quy trình đông lạnh mẫu (hạ nhiệt độ mẫu) tuân theo lập trình hạ nhiệt độ.
- Lập trình đông lạnh mẫu sử dụng mô-đun CRF được thực hiện bởi “TS. Ludy Dobrila, Phó giám đốc chương trình “National Cord Blood Program” tại trung tâm huyết học New York và được khuyến cáo bởi Thermogenesis (Mỹ).
- Chế độ bảo trì, bảo dưỡng mô-đun CRF hạ nhiệt độ theo chương trình theo khuyến nghị của Thermogenesis (Mỹ).
Hai mô-đun CRF hạ nhiệt độ theo chương trình được thể hiện trong hình 1, được cung cấp cùng với hệ thống BioArchive lưu trữ tế bào gốc tự động. Hai mô-đun CRF có thể được vận hành cùng lúc. Mô-đun CRF có một bộ phận điều khiển được kết nối với hai cửa (có bản lề). Hộp canister bằng thép không gỉ dùng bảo vệ mẫu vật (đơn vị tế bào gốc được đựng trong túi đông lạnh) được giữ ở vị trí cố định bởi hai cửa của mô-đun CRF.
Hình 1: Mô-đun hạ nhiệt độ theo chương trình (CRF)
Nguyên tắc vận hành của mô-đun hạ nhiệt độ theo chương trình
Khi mô-đun CRF được đặt lên một trong hai cổng của hệ thống BioArchive, bộ phận điều khiển CRF luôn ở trên bề mặt của nắp nhỏ (minor lid) của hệ thống BioArchive, trong khi các cửa CRF chứa canister được treo ở khu vực hơi nitơ lỏng ngay bên trong bồn chứa nitơ lỏng của hệ thống BioArchive. Cửa của mô-đun CRF được làm bằng nhựa cách nhiệt, do đó, hộp canister không bị làm lạnh ngay khi CRF được lắp vào cổng của hệ thống BioArchive. Một quạt điện nhỏ được gắn ở phía sau cửa CRF và khi quạt được kích hoạt, hơi nitơ lỏng được hút vào bên trong buồng CRF và xảy ra quá trình làm lạnh (hạ nhiệt độ) hộp canister có kiểm soát.
Mức độ làm lạnh (hạ nhiệt độ) của hộp canister được xác định bởi tốc độ quạt của mô-đun CRF. Cài đặt tốc độ quạt càng nhanh thì mức độ hạ làm lạnh càng cao. Mô-đun CRF chứa các mạch điện để vận hành quạt và các thiết bị cơ điện để đóng mở cửa CRF. Thiết bị cơ điện nhận tín hiệu đóng mở cửa và thực hiện lập trình hạ nhiệt độ đã được cài đặt sẳn.
Nhiệt độ trên bề mặt của túi đông lạnh (freezing bag) được đo liên tục bởi một trong hai cảm biến theo dõi nhiệt độ được lắp đặt ở cửa bên trái của mô-đun CRF (hình 2) nhằm để tăng cường độ tin cậy trong xác định nhiệt độ của túi đông lạnh. Các cảm biến này được thiết kế thẳng hàng với một lỗ nằm ở một bên của hộp canister. Vì độ dày của mỗi mẫu được giới hạn ở khoảng 5/16 inch (8 mm) bởi hộp canister và tốc độ làm lạnh khoảng 2 - 10°C mỗi phút, nên nhiệt độ bên trong túi đông lạnh (mẫu) và nhiệt độ bề mặt túi đông lạnh được đo bằng cảm biến cho kết quả gần giống nhau.
Hình 2: Hoạt Động của mô-đun hạ nhiệt độ theo chương trình (CRF)
Quy trình đông lạnh mẫu (hạ nhiệt độ mẫu) tuân theo lập trình hạ nhiệt độ đã được xác định trước bởi người sử dụng
Một lập trình đông lạnh mẫu bao gồm ba pha:
- Pha tiền đông lạnh (Pre-freeze region): Pha tiền đông lạnh là pha mà nhiệt độ của mẫu (specimen) trên điểm đông (freezing point) (khoảng -10°C, tùy thuộc vào lượng và loại dung dịch bảo quản lạnh được dùng).
- Pha đông lạnh (Freeze region): Pha đông lạnh là pha mà mẫu tế bào giải phóng nhiệt tiềm ẩn (latent heat) (đông lạnh). Ở pha này, nhiệt độ của mẫu ít thay đổi hoặc nhiệt độ có thể giảm và sau đó tăng lên trước khi giảm trở lại (do làm lạnh siêu tốc). Vì nhiệt độ của mẫu vật trong quá trình đông lạnh là tương đối ổn định, tốc độ loại bỏ nhiệt trong quá trình đông lạnh của hệ thống BioArchive được biểu thị là tỷ lệ phần trăm của công suất quạt tối đa, hoặc "% công suất".
- Pha sau đông lạnh (Post-freeze region): Pha sau đông lạnh là pha có nhiệt độ của mẫu dưới điểm đông (freezing point). Lập trình đông lạnh mẫu (đông lạnh mẫu) được thể hiện ở hình 3. Ở pha trước và sau đông lạnh, nhiệt độ thực tế của mẫu được so sánh với nhiệt độ dự kiến tại thời điểm trên lập trình đông lạnh mẫu. Quạt được cấp điện với tốc độ cao hơn để làm lạnh mẫu bất cứ khi nào nhiệt độ thực tế cao hơn nhiệt độ dự kiến. Ở pha đông lạnh, quạt được kích hoạt ở cài đặt “% công suất” được biểu thị trong lập trình đông lạnh mẫu (freeze profile).
Hình 3: Ví dụ về biểu đồ hạ nhiệt theo chương trình.
Sau khi nhiệt độ của mẫu đạt đến nhiệt độ CRF mục tiêu do người dùng cài đặt (ví dụ là -50°C), cánh tay robot sẽ chuyển mẫu đã đông lạnh đến địa chỉ lưu trữ mẫu lâu dài trong nitơ lỏng. Mẫu đông lạnh vẫn ở lưu trữ ở vị trí này cho đến khi mẫu được lấy ra sử dụng.
Lập trình mẫu hạ nhiệt độ theo chương trình sử dụng mô-đun CRF được khuyến nghị bởi Thermogenesis (Mỹ) (theo hình 4)
Lập trình mẫu hạ nhiệt độ theo chương trình sử dụng mô-đun CRF được thực hiện bởi “TS. Ludy Dobrila, Phó giám đốc chương trình “National Cord Blood Program” tại trung tâm huyết học New York và được khuyến cáo bởi Thermogenesis (Mỹ).
Chế độ bảo trì, bảo dưỡng mô-đun hạ nhiệt độ theo chương trình (CRF) theo khuyến nghị của Thermogenesis (Mỹ)
- Thermogenesis (Mỹ) khuyến nghị không cần thực hiện bảo trì mô-đun CRF tại nhà máy Thermogenesis mà chỉ cần thực hiện bảo dưỡng mô-đun CRF tại chổ (tại địa điểm khách hàng).
- Kiểm tra biểu đồ hạ nhiệt (freezing curves) của mô-đun CRF.
Thực hiện bảo dưỡng mô-đun CRF định kỳ hàng tháng (thực hiện bởi người sử dụng):
- Vệ sinh ổ cắm (khe cắm điện) của mô-đun CRF: dùng cồn isopropyl và tăm bông vệ sinh ổ cắm điện trên mô-đun CRF và ổ cắm điện trên hệ thống BioArchive.
- In các báo cáo lưu trữ của tất cả các mẫu: Thermogenesis khuyến nghị người sử dụng in các báo cáo lưu trữ của tất cả các mẫu để dự phòng trong trường hợp khẩn cấp.
Thực hiện bảo dưỡng mô-đun CRF hàng năm (thực hiện bởi kỹ sư của công ty):
- Thay thế phụ kiện “Right and Left CRF Harnesses” sau khi kiểm tra.
- Vệ sinh ổ cắm (khe cắm điện) của mô-đun CRF: dùng cồn isopropyl và tăm bông vệ sinh ổ cắm điện trên mô-đun CRF và ổ cắm điện trên hệ thống BioArchive.
Xác minh sự hoạt động bình thường của mô-đun CRF bằng cách tháo và cài đặt lại các cổng đầu nối “Right and Left CRF Port Connector”
- Hệ thống hiện đang ở chế độ vận hành (làm việc). Để khởi động lại thiết bị và quay lại chế độ xử lý, tiến hành đăng nhập trên màn hình SMS và đi tới quản trị / tùy chọn / khởi động lại thiết bị. Làm theo lời nhắc trên màn hình.
- Đặt một hộp canister có mã vạch “six-digit barcode” vào mô-đun CRF.
- Đặt mô-đun CRF vào cổng số 1. Đèn LED trên mô-đun CRF sẽ chuyển từ màu xanh lục sang màu đỏ. Sau đó, Kính tiềm vọng sẽ vận hành, tiếp cận và đọc mã vạch trên hộp canister và quay trở lại vị trí “park”. Sau đó, ID mã vạch sẽ xuất hiện trên màn hình SMS.
- Lấy mô-đun CRF khỏi cổng số 1 và đặt vào cổng số 2. Thực hiện các thao tác như bước 3. Sau đó, lấy mô-đun CRF khỏi cổng số 2.
- Lắp đặt lại hai nắp bộ truyền động tuyến tính (linear actuator covers).
- Nếu mô-đun CRF gặp sự cố hoặc bị hỏng thì liên hệ gửi sang nhà máy Thermogenesis (Mỹ) sửa chữa hoặc thay mới CRF.
Tài liệu tham khảo
- BioArchive® Freezing Curve for Cord Blood by Thermogenesis.
- BioArchive Operator’s manual of BioArchive® System Automated Liquid Nitrogen Storage System
- Service and Maintenance Manual of BioArchive® System Automated Liquid Nitrogen Storage System.