Análisis de desempeño para la cámara de congelación controlada de muestras criogénicas (página 2)

MATERIALES Y METODOS agruparon en dos grupos, flujo + y flujo – La investigación se realizó en uno de los congeladores disponibles por el Repositorio de Liberia, Guanacaste, modelo MVE 1830HE. el experimento se llevo a cabo en dos partes: (1) El lapso de 30 minutos simula un tiempo extremo de uso de la tapa abierta y donde existen variaciones de la temperatura importantes de verificar. análisis de la relación; temperatura vs Ambos parámetros evaluados se nivel de nitrógeno liquido en el interior del congelador y (2) evaluación del comportamiento de las temperaturas del congelador, cuando se mantiene la tapa abierta por periodos ante la presencia o ausencia de un flujo de LN2 bajo en la alimentación. Para el primer análisis se obtuvieron los datos de temperaturas y nivel de líquido en el congelador, almacenados en el TEC2000 del último mes y medio de operación. El segundo análisis, consistió en un experimento para caracterizar el comportamiento del congelador y establecer la mejor técnica de trabajo cuando se mantiene con la tapa abierta. Se analizó el efecto de la variable flujo de alimentación en la temperatura 30min después de cerrar la tapa. La variable podía tener dos valores, abierto y cerrado. Se mantuvo la tapa abierta por lapsos de tiempo de 30 minutos seguidos por 4 horas en las que se dio oportunidad al sistema de retornar al equilibrio. Después de este ciclo se repitió la operación. Esto se repitió por seis días. Para cada día se tomaron los siguientes valores: la temperatura inicial Temperatura final al cerrar la tapa tras 30 minutos Los valores de la temperatura están dados por la temperatura alta (TA) y baja (TB) del sensor. Las medidas se llevaron a cabo en semanas diferentes y el tiempo de estabilidad para el sistema se determino antes de realizar las pruebas. El flujo de nitrógeno líquido de alimentación al congelador, es mínimo, para prevenir que se detenga antes de concluir la operación debido al límite de llenado programado, para mantener siempre las mismas condiciones y no meter una interacción debido al cambio de nivel (flujo a un nivel constante), usar la mayor actividad térmica del cambio de fase de la alimentación. El nivel de líquido establecido para todas las pruebas fue 9,2 ±0.05 pulgadas, el nivel permitido por el controlador es de 9,6 pulgadas. Análisis estadístico: Primera parte. Se realizó un grafico de correlación lineal de tres temperaturas; TB (temperatura en el fondo del congelador) con respecto a la pérdida o ganancia de LN2 y la TA (temperatura en la parte superior del congelador) y la media de las dos, con respecto a diferentes niveles de LN2. Otro gráfico que muestra la comparación del nivel con respecto a la temperatura en el transcurso del tiempo de establecido para el análisis en el congelador, de esta manera, se obtienen expresiones mas reales y sencillas de las diferencias de temperatura contra la diferencia de nivel de LN2.

Temperatura de en un Para la segunda parte de este experimento se comparo la variabilidad entre los dos grupos de muestras, el sometido al tratamiento el que tenia el tratamiento ausente. Se estableció la siguiente hipótesis: H0= existe diferencia de temperatura entre los grupos. H1= no hay diferencia de la temperatura medida 30 minutos después entre los grupos. Para comprobar la hipótesis, se calcularon los valores de diferencia entre temperatura inicial y final (?T) y se aplico la técnica ANOVA (análisis de varianza), para un a de 0.05. Se calcularon los residuos y los valores que se tomaron están por debajo de la -145 -150 -155 -160 -165 -170 -175 -180 -185 -190 -195 media, menos dos valores de la desviación, garantizando la exactitud en los resultados. RESULTADOS Y DISCUSION Las figuras 1 y 2 muestran la relación que existe entre el nivel de LN2 y la temperatura. La figura 1, muestra el gráfico de dispersión, de la temperatura vs. nivel de LN2, se puede observar que existe una clara relación entre las variables, con tendencia esperada: la temperatura baja cuando hay aumento en el nivel de LN2, y aumenta cuando el nivel de LN2 baja. Los valores r2, reflejan un grado de correlación directa alto, entre la temperatura y LN2. 2 R = 0,9466 2 R = 0,9694 2 R = 0,9785 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 Nivel de LN2 Figura 1: diagrama de dispersión para la temperatura baja, media y alta con respecto a la pérdida o ganancia de LN2, valores tomados del controlador TEC2000 entre el 18/04/06 al 01/06/06. En la figura 2 se hace una comparación entre los valores de temperatura y los diferentes niveles de LN2 en el nota que cuando el congelador deja alimentarse con LN2 hay un aumento la temperatura, pero cuando hay transcurso del tiempo. Por ejemplo, se pequeño aumento del nivel la

Niveldeln2 27 /04 /06 30 /04 /06 03 /05 /06 06 /05 /06 09 /05 /06 12 /05 /06 15 /05 /06 20 /05 /06 23 /05 /06 18 /04 /06 21 /04 /06 29 /05 /06 01 /06 /06 24 /04 /06 26 /05 /06 temperatura LN2. y temperatura tiende a bajar, vemos que de 9,5 pulgadas bajó a 6,5 pulgadas, la temperatura sube de -158,5 a -149,7, 8,8 grados de aumento de temperatura. Cuando se aumenta el nivel en 2,4 pulgadas (8,9), la temperatura baja en – 5,7 grados (-155,4). Un reflejo del 10 9,5 comportamiento de las temperaturas en el congelador cuando trabaja con niveles altos y bajos de LN2. Se puede apreciar, también, que el nivel óptimo para el congelador es 9+ pulgadas de -144 9 8,9 8,4 -146 8 -148 7 6 -149,7 6,5 6,6 -149,7 -150 5 4 -152 -154 3 -155,4 -155,5 -156 2 1 0 -158,5 -158 -160 Fecha de registro Figura 2: Valores de temperatura alta con respecto a diferentes niveles de LN2, valores tomados del controlador TEC2000 comprendidos entre el 18/04/06 al 01/06/06. Cuando el congelador se deja por varios días sin alimentación de LN2 puede notarse un aumento en la hipótesis de diferencia entre los grupos, los valores están dados por la diferencia entre la temperatura inicial y temperatura, sin embargo la final en cada subgrupo, los valores temperatura aun no es critica, pero es positivos representan aumento de un buen estimador de cómo se recarga temperatura los negativos de calor el sistema cuando va disminución de temperatura. La perdiendo nivel de LN2. La figura 3, muestra valores como resultado de las temperaturas finales del experimento para comprobar la dispersión de los valores, denota los valores extremos a los que el sistema alcanza cuando la tapa esta abierta con y sin flujo de LN2.

-1,5 1 1 1,5 1,0 0,5 0,0 -1,5 -1,0 -0,5 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 -1,0 GRUPO 2 Diferencia TA2 con flujo GRUPO 1 Diferencia TB1 sin flujo GRUPO 1 Diferencia TA1 sin flujo GRUPO 2 Diferencia TB2 con flujo Figura 4: diagrama de dispersión de los valores de diferencia entre temperatura inicial y final de los subgrupos flujo + y flujo -. Los cuadros 1 y 2 muestran los resultados del análisis de varianza correspondiente, para comparar las diferencias entre los grupos y así comprobar la hipótesis, el análisis corresponde a los valores de la figura 3 y están dados para la temperatura alta y baja respectivamente. Cuadro 1: resumen para análisis de varianza entre temperaturas altas Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza Diferencia TA1 sin flujo Diferencia TA2 con flujo 12 12,7 12 -5,3 1,06 -0,44 0,0099 0,0572 ANOVA Origen de las variaciones SS df MS F P-value F crit Entre Grupos Dentro de los grupos Total 13,5 0,74 14,238 22 23 13,5 0,034 402,3 1,256E-15 4,30 Cuadro 2: resumen para análisis de varianza entre temperaturas bajas Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza Diferencia TB1 sin flujo 11 5,8 0,53 0,00418 Diferencia TB2 con flujo ANOVA 11 -11,6 -1,05 0,01873 Origen de las variaciones SS df MS F P-value F crit Entre grupos Dentro de los grupos Total 13,8 0,23 14,0 20 21 13,8 0,011 1201,4 2,46E-19 4,35

Los valores de F muestran una gran diferencia con respecto al F crítico, con lo que se acepta la hipótesis de que si existen diferencias entre los grupos, determinando que la mejor operación ocurre cuando se tiene la tapa abierta con un flujo mínimo de LN2. Además la posibilidad de que haya una igualdad de condiciones es muy remota. 3. El cambio de temperatura en el congelador por mantener la tapa abierta persiste tiempo después de cerrar la tapa por lo que la temperatura real durante el lapso en que se tiene la tapa abierta no es un valor confiable. Mantener el congelador con la tapa abierta sin flujo, si bien no representa una alarma inmediata de CONCLUSIONES Los resultados de la investigación permiten tomar decisiones, en cuanto a, practicas de trabajo más eficientes y mejorar el desempeño de los congeladores MVE 1830HE. La investigación permite obtener información más precisa del comportamiento de los congeladores en condiciones reales. Además es posible aplicar el resultado para mejorar el tratamiento que se le da a las muestras las cuales son fundamentales en las investigaciones que lleva a cabo El Proyecto Epidemiológico Guanacaste. Los datos se han presentado de una manera lógica para su entendimiento y para dejar en claro que para un mejor desempeño del congelador MVE 1830HE, se debe tomar en cuenta lo temperatura, se debe considerar al menos no tenerla abierta por periodos que no sobrepasen los 30 minutos y solo en casos en que no se cuente con alimentación de LN2 4. Es preciso realizar más estudios en condiciones de estado instable, al meter o sacar grandes cantidades de materia. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Brockbank, Kelvin G. M. Covault, James; and Taylor Michael J. Taylor. Cryopreservation Manual. Thermo Electron Corporation, 2005. Gómez, M. 2005. Elementos de Estadística Descriptiva. 13ª reimpresión de la 3ª edición. EUNED. San José, Costa Rica. 564 pp. siguiente: Gutiérrez, E. 1996. Métodos 1. Procurar niveles de liquido por encima de 9 pulgadas. estadísticos para las biológicas. EUNA. 178 pp. ciencias 2. Mantener la alimentación durante los periodos en los cuales la tapa del congelador se mantiene abierta, ayuda a prevenir incrementos en la temperatura de la cámara y contribuye a la calidad de las muestras. Human Biological Materials for Research. CELL PRESERVATION TECHNOLOGY. Volume 3, Number 1, 2005, Mary Ann Liebert, Inc.

ISBER. Best Practices for Repositories I: Collection, Storage, and Retrieval of Madden PR. Analisys of LN2 Freezer Warming and Recovery a Case Study. PRINCETON CryoTech, INC., Whitehouse, NJ USA. 2004. J. Bachman, J.Brooks, CHART/MVE Division 2003, ‘Users Manual XLC TEC 2000 (Total environmental Control System Monitor), 10753946 Rev C 2003. Steel, R; Torrie, J. 1996. Bioestadística: Principios y procedimientos. Trad. Martínez, R.B. Edit. McGraw-Hill, México. 622 pp.