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液体窒素なしでの細胞凍結
VIA Freeze™ controlled rate freezersは、細胞を凍結するために液体窒素を必要としないコンパクトな電気システムです。 伝導ベースの冷却は、臍帯血中のものを含む細胞の一貫した凍結保存を可能にします。
この研究では、VIA Freeze™システム（Fig 1）と特定のアクセサリ（Fig 2）を使用し、クライオバッグ内の25 mLの臍帯血サンプルを最大4つ凍結しました。 細胞研究およびデータ照合は、英国に拠点を置く臍帯血細胞バンク、Anthony Nolanによって行われました。
Fig 1. VIA Freeze™電気制御レートフリーザーでの液体窒素なしのターンキーセル凍結。 モデルには、VIA Freeze™ユニット（写真）、VIA Freeze™ Duoユニット、およびVIA Freeze™ Quadユニットがあります。
Fig 2. VIA Freeze™断熱フードとカセット付き、またはなしの25 mLクライオバッグを凍結するための取り外し可能な磁気サンプルラック。 ラックは、バイアル、より大きなバッグ、または他のフォーマットに対応するために、他のサンプルプレート用に簡単に切り替えることができます。 サンプルラック製品コードは、バッグの種類に応じてASY_30080、ASY_30081、またはASY_30082です。
凍結プロファイルは、Fig 3に示すように、専用ラック内の複数のバッグ間で一貫しています。
Fig 3. VIA Freeze™コントロールレートフリーザーでの複数のクライオバグを使用したサンプル凍結プロファイルの一例。
一貫性のある臍帯血凍結保存
VIA Freeze™システムを、臍帯血サンプルを含む1、2、3、または4つの25 ｍＬ充填冷凍バッグを一貫して凍結する能力について評価しました。 解凍後、いくつかの重要な細胞パラメーターが測定されました。 単核細胞（MNC）およびCD34 +細胞の生存率。 CD34 +細胞の回復。 クローン原性効率（コロニー形成単位に対する造血幹細胞の比；CloneE）。 評価は3回行っています。
解凍後、Fig 4に示すように、すべてのパフォーマンス測定はサンプル数に関係なく一貫していました。
この一貫性は、VIA Freeze™システムが必要な冷却エネルギーを監視するために可能であり、冷却エネルギーはサンプル数とともに増加します。 システムはそれに応じてエンジン出力を調整します。 ホールドセグメントは、サンプル内で定常相変化が起こることを可能にします。 それはまた、氷核形成の前後に制御された冷却速度を可能にし、これは解凍後の細胞回収にとって重要となります。
Fig 4. より少ないクライオバグと比較した場合の、クライオバグの完全な補完の影響（4）、n = 3±SD。 クローンＥはクローン原性効率（コロニー形成単位に対する造血幹細胞の比）である。
同等の細胞回復
VIA Freeze™システムの性能を、標準的な液体窒素ベースのフリーザー法（Kryo 560、Planar PLC）のそれと比較しました。25対の25 mL処理臍帯血バッグを評価しました。抗凍結剤（55％ DMSO -5%デキストラン40）を10%の最終濃度まで添加しました。核形成を可能にするために、VIA Freeze™ユニットの冷却プロファイルは、4 ℃から-70 ℃まで2 ℃／分であり、-30 ℃で10分間保持しました。Fig 5に示すように、解凍後の細胞回収率および生存率の結果は、標準LN 2ベースの方法とVIA Freeze™制御速度冷凍機との間で同等でした。
Fig 5. LN2システム（グレー）とVIA Freeze™モデル冷凍庫（ブルー）の解凍後のセルデータ、n = 15±SD。クローンＥはクローン原性効率（コロニー形成単位に対する造血幹細胞の比）です。
細胞を凍結するための運用コストを削減
2016年9月、VIA Freeze™システムの顧客はLN2ベースの冷凍庫の液体窒素消費量についてインタビューを受けました。計算結果によると、電気式VIAフリーズシステムは、細胞を凍結するための運用コストが大幅に低くなります。図6に示すシナリオでは、95％から99％の節約が可能です。
Fig 6. 1日6サイクル、年間300日、1サイクルあたり24リットルのLN2に基づく年間LN 2ランニングコスト。2016年9月のCytivaの顧客インタビューに基づくLN 2冷凍庫の液体窒素消費量。1.2USドル/ユーロの為替レートでユーロからに変換されます。
まとめ
この研究で実証されているように、VIA Freeze™システムは、同じ凍結実験で1〜4個の25 mLクライオバッグの臍帯血凍結保存を可能にします。従来のLN2ベースの冷凍庫と比べて、VIA Freeze™システムは同等の性能を発揮します。比較可能性は、CD34 +細胞の回収率や造血幹細胞とコロニー形成単位の比率など、重要な業績指標に基づいています。
伝導ベースの冷却およびインテリジェントなVIA Freeze™制御ソフトウェアは、液体窒素の危険性と費用なしで、一貫した凍結保存を確実にします。コンパクトで電気的なVIA Freeze™システムは非常に低い運用コストを持ち、通常LN2ベースの冷凍庫よりも95-99％低くなります。さらに、VIA Freeze™シリーズの電気冷凍庫はクリーンルームに適しています。
Acknowledgements
この研究に関するセルワークを実施し、データを照合してくれたAnthony Nolanに感謝します。出典：Anthony Nolan VIA Freeze™評価報告、Q2 2018年
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