Oczekuje się, że wyniki i informacje zebrane w ramach projektu LifeLines umożliwią opracowanie zindywidualizowanych programów profilaktyki i leczenia. Choroby przewlekłe zwykle przebiegają według określonego schematu i jeśli możliwe jest ich wykrycie i zdefiniowanie na wcześniejszym etapie, istnieje możliwość zaoszczędzenia czasu i pieniędzy w systemie opieki zdrowotnej, a także radykalnego zwiększenia komfortu pacjenta. Jednym z przykładów takiego zastosowania jest leczenie cukrzycy, która staje się coraz bardziej rozpowszechniona i wpływa na ekonomię opieki zdrowotnej. W przypadku pacjentów, u których można wprowadzić modyfikacje w stylu życia, wczesna dostępność informacji może ułatwić pracownikom służby zdrowia sformułowanie świadomych zaleceń dotyczących takich zmian. Możliwość śledzenia przekazywanych informacji i odniesienia się do nich może być dla pacjentów prawdziwą motywacją do wprowadzania modyfikacji, które mogą prowadzić do spowolnienia progresji choroby. Wyniki badań prowadzonych w ramach projektu LifeLines już wywierają wpływ i zostały uwzględnione w kilku publikacjach. Jedną z tych publikacji jest praca „Automated mass spectrometric analysis of urinary free catecholamines using on-line solid phase extraction” autorstwa De Jong i wsp. (Bio med Life Sci 2010; 878(10); 1506-12), w której zaprezentowano wartości referencyjne wydalania adrenaliny i noradrenaliny z moczem uzyskane od ponad 500 uczestników projektu LifeLines.

Wybór urządzeń do przechowywania próbek na potrzeby projektu LifeLines

Oczekuje się, że w ramach projektu LifeLines zgromadzonych zostanie łącznie 8 milionów probówek o pojemności 1,4 ml, które zostaną oznakowane kodami 2D (Matrix i FluidX). W zależności od stanu zdrowia uczestnika 50% z tych próbek może być przechowywanych przez cały czas trwania projektu, a zatem niezawodność sprzętu do przechowywania ma kluczowe znaczenie.

Początkowo potrzebnych było maksymalnie 100 zamrażarek, zanim próbki zostały przeniesione do zautomatyzowanej zamrażarki Bios o temperaturze –80°C, a wszystkie urządzenia musiały spełniać ściśle określone normy. Dla badaczy szczególne znaczenie miała stabilność temperatury, ponieważ doświadczenie pokazało, że w niektórych modelach zamrażarek występował gradient temperatury rozciągający się od jej górnej do dolnej części lub dochodziło do przedostawania się ciepła w okolicy drzwi. W trakcie procesu selekcji przetestowano produkty od czterech producentów zamrażarek w celu sprawdzenia, w jakim stopniu spełniają one specyfikacje. Oceny obejmowały pomiary temperatury w 3–4 różnych punktach we wnętrzu każdego przedziału zamrażarki (w porównaniu do określonej temperatury wynoszącej w przybliżeniu –81°C), a maksymalne akceptowalne odchylenie temperatury pomiędzy najchłodniejszym i najcieplejszym miejscem w komorze wewnętrznej wynosiło –7°C.

Następnie zamrażarki poddano testowi obciążeniowemu, w trakcie którego otwierano ich drzwi na 1 minutę i zamykano na 30 sekund, po czym sprawdzano, w jakim stopniu zaprogramowane temperatury były utrzymywane i przywracane. Ponieważ było prawdopodobne, że zamrażarki będą regularnie otwierane i zamykane w celu uzyskania dostępu do próbek, kluczowe znaczenie miało, aby nie nagrzewały się zbytnio lub aby stabilizacja temperatury nie trwała zbyt długo. Na koniec monitorowano zużycie energii w okresie 7 dni w celu zapewnienia wydajności energetycznej. Po zakończeniu testów na potrzeby projektu Lifelines wybrano ultraniskotemperaturowe (ang. ultra-low temperature, ULT) zamrażarki firmy PHCbi, gdyż wykazano, że bez problemu spełniają wymagane standardy w odniesieniu do ceny, jakości i stabilności temperatury.

Efektywność kosztowa dzięki rozwiązaniom w zakresie przechowywania długoterminowego

Projekt LifeLines nie jest jedynym, w którym podczas podejmowania decyzji zakupowych uwzględniane są koszty eksploatacji i zużycia energii. Te kwestie szybko stają się wiodącymi czynnikami w wielu laboratoriach, zwłaszcza że długoterminowe przechowywanie dużych ilości próbek jest coraz powszechniejsze.

PHC była pierwszą firmą, która wprowadziła w swoich zamrażarkach ultraniskotemperaturowych próżniowe panele izolacyjne. Takie urządzenia zapewniają zwykle o 25% większą pojemność przechowywania przy konkretnej powierzchni podłogi, oszczędzając cenną przestrzeń laboratoryjną i zmniejszając koszty eksploatacji w projektach, takich jak Lifelines, w których wymagane jest stosowanie wielu zamrażarek.

Opcja skraplacza chłodzonego wodą w kaskadowym systemie chłodniczym wybranych zamrażarek oznacza, że ciepło usuwane przez skraplacz może zostać odprowadzone przez wymiennik ciepła, a następnie na zewnątrz systemu za pośrednictwem wody. Przekłada się to na zmniejszenie wytwarzania ciepła przez same urządzenia i pozwala na oszczędzanie na systemach klimatyzacji.
Co więcej, ciepło odprowadzone w ten sposób może być ponownie wykorzystane w innym miejscu w budynku, na przykład w celu ogrzania pomieszczeń lub podgrzania wody.

Technologie zapewniające bezpieczeństwo próbek w zamrażarkach

Awaria zamrażarki lub wahania temperatury mogą prowadzić do utraty próbek, co może mieć dramatyczne konsekwencje dla badania, zarówno pod względem finansowym, jak i badawczym. Szereg technologii i systemów w znacznym stopniu przyczynia się do tego, że badacze z projektu LifeLines mogą kontynuować pracę, wiedząc, że próbki są chronione. Zaawansowane sterowanie mikroprocesorowe w wybranych na potrzeby projektu zamrażarkach stale monitoruje funkcjonowanie urządzenia, w tym warunki panujące w systemie i otoczeniu, w celu zapewnienia niezawodnej pracy. Dzięki kompleksowym funkcjom alarmowym, monitorującym, diagnostycznym oraz przeznaczonym do kontroli nastawy każdy aspekt środowiska zamrażarki jest regularnie sprawdzany, aby zapewnić próbkom bezpieczeństwo. System ostrzega użytkowników o wszelkich nieprawidłowościach, zanim pojawią się problemy. W przypadku wystąpienia usterki rozbudowane alarmy dźwiękowo-wizualne i zdalne niezwłocznie informują o tym personel projektu LifeLines. Urządzenia ostrzegające o wysokiej temperaturze wskazują, kiedy temperatura wewnątrz zamrażarek odbiega o ± 10°C od ustawionej temperatury. Do aktywacji kontrolki i brzęczyka awarii następuje w przypadku zaniku zasilania lub nieprawidłowego wzrostu temperatury. Ponadto w obiekcie projektu LifeLines możliwe było zainstalowanie dodatkowego systemu alarmowego i monitorowania temperatury, co zapewniło drugi poziom zabezpieczenia przechowywanych próbek.

Od czasu zakupu systemu zamrażarek na potrzeby projektu LifeLines firma PHC Europe B.V. wprowadziła udoskonalony model tego urządzenia. W najnowszym modelu wykorzystano system chłodniczy TwinGuard Dual Cooling opracowany z myślą o zapewnieniu możliwie najwyższego poziomu bezpieczeństwa. Dwie niezależnie kontrolowane sprężarki nie tylko pozwalają na utrzymanie ultraniskiej temperatury w komorze zamrażarki, lecz również gwarantują, że w przypadku problemu z jedną sprężarką druga może utrzymać temperaturę w pracującej zamrażarce na poziomie –70°C do momentu ustalenia terminu naprawy serwisowej.

Cenny wkład w prowadzenie banków biologicznych

Powodzenie badań prowadzonych przez placówki banków biologicznych zależy od utrzymania próbek w optymalnym stanie, co czasem jest w dużym stopniu uzależnione od technik i urządzeń wykorzystywanych do przechowywania. W ramach projektu LifeLines wykorzystywany jest system zamrażarek firmy PHCbi, w którym przechowywane są próbki pochodzące od tysięcy uczestników przy równoczesnym utrzymaniu możliwie najniższego zużycia energii przez urządzenia. W celu zapewnienia trwałości każda próbka jest przechowywana w środowisku o stabilnych parametrach, a ponadto jest stale monitorowana celem utrzymania optymalnych temperatur przez wiele lat.

Dzięki tak dużym i dobrze prowadzonym zbiorom informacji o próbkach projekt LifeLines już teraz umożliwia prowadzenie szeregu dobrze przyjętych badań. Wygląda na to, że projekt będzie odnosił coraz większe sukcesy i poszerzał naszą wiedzy na temat chorób przewlekłych i starzenia się w dobrym zdrowiu.