El nitrógeno líquido mantiene fresca la sangre conservada

La tecnología del hielo para la sangre y los productos sanguíneos

Indirekte Kühlung mit flüssigem Stickstoff (N2)

En ocasiones, la sangre almacenada es indispensable para salvar vidas. Las grandes cantidades de sangre humana, junto con numerosos productos sanguíneos derivados de ella se almacenan, por tanto, en bancos de sangre. Estos bancos deben refrigerarse para garantizar la conservación de sus propiedades específicas desde el momento de la donación hasta el punto de utilización. NSC, una empresa con sede en Seevetal, Alemania, ha desarrollado una tecnología que permite almacenar material orgánico a prácticamente cualquier franja de temperatura entre +4 y -160 grados Celsius. Las bajas temperaturas ya no se generan con compresores eléctricos, sino con gases de Messer.

"La sangre es un jugo muy especial", escribió Goethe en su Fausto; no cabe duda al considerarse simbólicamente como la esencia de la vida. Seguramente nunca imaginó que ese jugo se convertiría algún día en materia prima para salvar vidas y curar enfermedades. Solo en Alemania, se necesitan 18.000 unidades de sangre al día, mientras que la cifra a nivel mundial asciende a los 75 millones al año, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los servicios de transfusión de sangre y las clínicas, por tanto, gestionan grandes instalaciones de almacenamiento para poder suministrar a los pacientes sangre completa, plasma sanguíneo y muchos otros productos extraídos de la sangre en todo momento.

Compresores con un problema de calor residual

"La tecnología convencional de refrigeración por compresión tiene algunas desventajas", explica Bernhard Keltsch, Director general de NSC Medical Cooling Systems GmbH. "Al igual que los frigoríficos normales, todas las unidades de refrigeración tienen un compresor. Estos dispositivos no solo ocupan mucho espacio y requieren una gran cantidad de electricidad, sino que también producen un gran calor residual. Este calor tiene que eliminarse posteriormente con un complejo proceso." Con este tipo de tecnología, para sacar una única bolsa, hace falta abrir toda la unidad de refrigeración, con lo que mucho calor entra en la unidad, causando en algunos casos la formación considerable de escarcha. Con el nuevo Biological Organization System (BOS) de NSC desaparecen esos problemas, ya que hace que el proceso de enfriamiento tenga lugar de arriba hacia abajo, por así decirlo. En vez de generar frío con compresores que generan calor en la propia unidad de refrigeración, se aplica desde fuera con nitrógeno líquido.

Fiable y silencioso

El nitrógeno líquido se introduce en el intercambiador de calor del armario del BOS y lo enfría a la temperatura necesaria. Este proceso no genera ningún ruido ni calor residual. En comparación con las unidades convencionales, la capacidad de almacenamiento se duplica o triplica, según el sistema, sin que haga falta ningún espacio adicional en la planta.

Dado que los sistemas BOS apenas contienen piezas móviles, su uso reduce los costes de energía, mantenimiento y reparación hasta el 50%. La unidad BOS mantiene la sangre en soportes térmicos individuales o en contenedores de almacenamiento, depende del modelo.

Al retirar un producto, solo se abre la zona indicada por el sistema de TI, y las secciones que no hace falta abrir se mantienen cerradas. Así se reduce de manera drástica la entrada de aire caliente y la formación de escarcha que ello conlleva. Al mismo tiempo, la temperatura dentro de las unidades se mantiene estable, por lo que es imposible el calentamiento nocivo y no deseado del material almacenado. La instalación de almacenamiento en frío también puede funcionar a temperatura ambiente normal.

Documentación completa integrada

Aparte de los soportes térmicos y los contenedores de almacenamiento de bolsas de sangre, también hay otros para diferentes materiales orgánicos que se utilizan en los sectores médico y farmacéutico, entre los que se incluyen muestras de laboratorio y muestras retenidas de productos medicinales o tejidos, que tienen que almacenarse de forma fiable durante largos periodos de tiempo con fines de control de calidad y supervisión.

La temperatura de las unidades del BOS se puede configurar en un nivel preciso entre +4 y -80 grados, de acuerdo con los requisitos específicos, y se mantiene constante en todo momento. En 2009, se instalaron 34 sistemas de tambor semiautomático para almacenar cerca de 80.000 productos sanguíneos y muestras retenidas en el Hospital Universitario de Düsseldorf. A pesar de esta gran capacidad de almacenamiento, el centro médico pudo reducir sus costes operativos y de mantenimiento en un considerable 40% en comparación con la tecnología de compresión empleada anteriormente. Los sistemas han funcionado sin tener absolutamente ningún problema durante cinco años. Aparte de las ventajas técnicas y económicas, el sistema BOS también facilita la logística, destaca Bernhard Keltsch: "El hardware y el software de un completo sistema ERP están integrados en las unidades."

Cuando el usuario se identifica en el sistema, se muestran los artículos deseados de las existencias. El sistema de gestión selecciona los productos necesarios a partir del orden en el que se introdujeron en el sistema de almacenamiento, lo que evita que alcancen su fecha de caducidad. Al retirar los productos, el dispositivo lee el código de barras de los soportes y envía los datos al servidor. Cada movimiento queda registrado y documentado meticulosamente. La tecnología del BOS se utiliza ya en varios grandes hospitales y servicios de transfusión a nivel nacional e internacional.

La refrigeración indirecta sustituye al baño de nitrógeno

La refrigeración indirecta sustituye el baño de nitrógeno; se necesitan temperaturas criogénicas para conservar células madre, donaciones de esperma, óvulos o muestras de tejido. Estas temperaturas tan bajas solo se han conseguido hasta el momento mediante la refrigeración directa con nitrógeno.

En este proceso, se coloca el material que se va a congelar en una bañera de nitrógeno criogénico. En el fondo del recipiente, el nitrógeno está líquido y tiene una temperatura de -196 grados. Más arriba se vuelve más caliente y gaseoso, y la diferencia de temperatura puede superar los 70 grados. Este método también requiere que el contenedor se abra totalmente para retirar muestras individuales. Por tanto, los empleados tienen que llevar protección frente a las temperaturas frías. No solo eso, sino que el ambiente también debe monitorizarse para garantizar que el oxígeno que contiene no baje por debajo de un nivel crítico al liberarse el nitrógeno.

Actualmente se está desarrollando una nueva versión del BOS que puede refrigerar a -160 grados; se prevé que esté disponible a mediados del año que viene. "El proceso del BOS hace que la retirada sea directa, incluso a estas temperaturas extremadamente bajas", explica Thomas Böckler, que apoya el proyecto BOS para Messer. "De nuevo, se abren solo los soportes individuales, por lo que en vez de una bajada de temperatura, se tiene un control preciso y constante sobre la temperatura. El material almacenado no entra en contacto con el nitrógeno, así que la posibilidad de contaminación cruzada entre muestras a causa de un baño de nitrógeno conjunto se descarta desde el principio. El nitrógeno gaseoso que no se utilice se extrae de manera segura nuevamente y e incluso se reutiliza.

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