Bananen

Het op afstand kunnen zien wat er precies aan de hand is was voor Bioversity International in Leuven een belangrijke eis voor het upgraden van de faciliteiten voor cryo-opslag, die tegelijkertijd plaatsvond met de uitbreiding ervan met twee kleine vaten, een drukvat en twee grote opslagvaten. De tanks zijn hiertoe uitgerust met het Xiltrix monitoring- en alarmeringssysteem, dat gekoppeld is aan het centrale alarmsysteem van de KU Leuven. Dat levert de gebruiker veel meer informatie dan in de oude situatie. Waar medewerkers het aanvankelijk moesten doen met de melding ‘er is iets’, kunnen ze nu op afstand zien wat er precies aan de hand is, hoe hoog het stikstofniveau is. Het Xiltrix-systeem is ook van toegevoegde waarde voor het kwaliteitssysteem, omdat de hele historie van alle essentiële parameters kan worden opgeslagen en opgeroepen.

Bioversity International heeft in Leuven materiaal van alle bekende bananenvariëteiten opgeslagen. Naast een bijna complete in vitro werkcollectie zijn er meer dan duizend soorten in de cryocollectie opgenomen. Het is de ambitie om ook die cryocollectie compleet te maken. Bovendien is het door de verbetering en uitbreiding van de cryofaciliteiten ook mogelijk geworden om ze voor andere gewassen beschikbaar te stellen.

Een andere functie van Xiltrix is alarmering. Het systeem genereert een alarmstatus bij het over- of onderschrijden van de door de gebruiker ingestelde grenswaarden. Dit wordt bij het VPG geëffectueerd in zichtbaar alarm naar het laboratorium en een melding naar de centrale meldkamer van het ziekenhuis, die vervolgens contact opneemt met de dienstdoende medewerker van het IVF-laboratorium. Indien de melding buiten kantoortijden plaatsvindt, kan er op het systeem ingelogd worden om de alarmmelding te specificeren.

Alarmering

Elk van de vier vaten is uitgerust met een CryoFill controller waaraan sensoren zijn gekoppeld voor het meten van het niveau van de vloeibare stikstof en de temperatuur in het vat. Op basis van deze meetwaarden bedient de controller de automatische vulinstallatie. De controller functioneert ook als een soort van onderstation voor het overkoepelende monitoring- en alarmeringssysteem Xiltrix. Dit systeem verzamelt alle relevante parameters, zoals temperaturen, stikstofniveaus, vultijden en vulfrequenties en slaat deze op. Deze gegevens kunnen worden gebruikt voor trending, om bijvoorbeeld aan de hand van toegenomen gebruik en/of vulfrequentie voortijdig te herkennen of een bewaarvat minder goed functioneert.

Ook voor de personele veiligheid zijn er verschillende maatregelen doorgevoerd. Naast het wettelijk verplichte meten van het zuurstofgehalte in de lucht is de vulinstallatie uitgerust met een zogenaamde dodemansknop, is er gezorgd voor signalering aan de buitendeuren en gaan er akoestische alarmen af in geval van gevaarlijke situaties. De status c.q. meetwaarden van deze functies, bijvoorbeeld de zuurstofniveaus in de opslagruimte en het al of niet bediend zijn van noodstoppen worden ook via Xiltrix verwerkt.

Monitoring van vulproces

Cryo Solutions en XiltriX International konden voor het project in Brazilië voortbouwen op een jarenlange samenwerking in de realisatie van tal van projecten in IVF-laboratoria in met name Nederland. Een recente is die in het Dijklander ziekenhuis in Purmerend waar vorig jaar het voor Nederland zestiende Centrum voor Kinderwens met een eigen IVF-laboratorium is geopend. Waar er in São Paulo al zeven opslagvaten staan, is in het IVF-lab in Purmerend vooralsnog één 400 liter monstervat met drie niveaus per cannister in een relatief kleine ruimte geplaatst. Het opslagvat is voorzien van een CryoFill vulautomaat, die is aangesloten op het Xiltrix monitoringsysteem, dat voorziet in alarmering bij te laag stikstofniveau of te hoge temperatuur.

Dijklander ziekenhuis

Bij het enige jaren geleden opgetrokken IVF-laboratorium in de nieuwbouw van het Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde (VPG) van het MUMC+ gaat het om een wat grotere opslagcapaciteit. In een ruimte pal naast het nieuwe laboratorium staan vier stikstofvaten van elk 370 liter. Die vaten worden automatisch gevuld vanuit een lokaal voorraadvat, dat op zijn beurt wordt gevoed vanuit de stikstofopslag op het buitenterrein. Dit gebeurt via een bijna honderd meter lange door de kelder lopende leiding.

De medewerkers van CryoForLife kunnen realtime alle kritische parameters in de cryo-opslag monitoren. Denk daarbij aan temperatuur, zuurstofgehalte, vloeistofmassa en vloeibare-stikstofniveau in de tanks, vulacties en stikstofgebruik, maar ook stroomuitval. Op het beveiligde dashboard kan 24/7 op afstand worden ingelogd. De informatie uit het XiltriX-systeem is ook gebruikt om de vuloperaties te verfijnen, zodat een optimale balans is verkregen tussen enerzijds het stikstofgebruik en anderzijds de integriteit van de monsters. Ook is een stabiele, gebruiksvriendelijke en veilige werkomgeving voor de medewerkers gecreëerd door op systeemniveau te anticiperen op storingen en defecten.

In het Brazilië-project is tijdig geanticipeerd op het belang van een goede afstemming tussen vulautomaat en monitoringsysteem. Dat wil echter niet zeggen dat alles van een leien dakje liep. Naast de logistieke uitdaging om de juiste apparatuur op tijd in São Paulo te krijgen –alles moest worden geïmporteerd–, zorgde ook het niet lokaal voorhanden zijn van geschoold technisch personeel voor de installatie voor de nodige kopzorgen. Omdat tijd een doorslaggevende factor was binnen het project, was het geen optie om te wachten tot de reisbeperkingen vanwege covid werden versoepeld. Waar normaliter technici van Cryo Solutions en/of XiltriX International zouden worden ingevlogen, is hun expertise nu ingezet om op afstand de niet in de cryotechniek gespecialiseerde technici te instrueren. Geen sinecure omdat naast een gebrek aan dedicated technische ervaring ook zaken als een best wel grote taalbarrière en een fors tijdzoneverschil het improvisatievermogen danig op de proef stelden. Mede door het veelvuldig heen en weer sturen van foto’s en filmpjes van de situatie ter plekke en duidelijke instructies vanuit Nederland is het gelukt om de installatie op de gewenste wijze te realiseren.

De middenin de covid-periode gebouwde faciliteit voor de commerciële cryogene opslag van IVF-monsters door CryoForLife in São Paulo is een schoolvoorbeeld van hoe het wel kan, en vormt daarmee een trendbreuk met de gebruikelijke manier van cryogene preservatie in die contreien. Uitgangspunt voor de nieuwe faciliteit was de hoogst mogelijke bedrijfszekerheid. Essentieel hierin zijn automatische vulsystemen en een daarmee goed geïntegreerd alarm- en monitoringsysteem.

Cryo Solutions heeft hiervoor MDR-gecertificeerde CryoFill vulautomaten geleverd, waarmee een naadloze koppeling met het XiltriX alarm- en monitoringsysteem kan worden gemaakt. Indien nodig wordt er bij dergelijke projecten ook voor gezorgd dat de bestaande stikstofvaten, die met een ander vulsysteem zijn uitgerust, worden omgebouwd voor toepassing met de CryoFill. Ook de rest van de installatie wordt onder de loep genomen, zoals de stikstofvoorziening, het leidingennetwerk en de benodigde veiligheden.

Bulkopslag

Dubbelfunctie voor stikstof

Zicht op de cryo-opslag

Op afstand

Trendbreuk

Omdat in het ziekenhuis nauwelijks met stikstof werd gewerkt, moest in dit project ook de stikstofbevoorrading worden opgezet. Hiervoor is een oplossing ontwikkeld met twee verrijdbare druktanks, die op gerede tijden door een medewerker van Cryo naar buiten worden gereden waar ze worden afgevuld vanuit een tank op een kleine vrachtwagen.

De stikstof in het opslagvat, die in een ruimte naast de druktanks staat, wordt via een leiding door de muur automatisch vanuit de druktank bijgevuld indien een bepaalde onderwaarde van het stikstofniveau is bereikt. De andere druktank levert via een leiding in het plafond gasvormig stikstof aan de incubatoren in het laboratorium. De stikstof verdampt hierbij vanuit de vloeibare stikstof in de tank. Deze oplossing is een stuk voordeliger dan het gebruik van gascilinders, die je regelmatig moet verwisselen. Er staat nog wel een cilinder, die via een switchsysteem met het stikstofgassysteem is verbonden. Dit automatisch werkende systeem zorgt er voor dat de stikstofstroom gegarandeerd is als de tank wordt afgekoppeld om gevuld te worden of als die onverhoopt leeg zou zijn.

De wereldwijde IVF-industrie groeit als kool. Dat brengt met zich mee dat steeds meer monsters cryogeen moeten worden bewaard. Laboratoria, zeker die buiten West-Europa (waar Nederland en België ook nog eens met kop en schouders boven de rest uitsteken), worstelen met de uitdagingen om monsters op een veilige, goed gemonitorde manier op te slaan. De situatie in veel van die labs kenmerkt zich door gebruik van stikstofvaten die alleen goedgekeurd zijn voor veterinair gebruik, een praktijk van handmatig vullen, waarbij geen controle is op het niveau van de vloeibare stikstof, en het ontbreken van adequate systemen voor monitoring en alarmering. Vaak wordt alleen de temperatuur gemeten, wat preventief gezien een kind-met-het-badwater-weggooien-oplossing is. Immers, als de temperatuur stijgt is het vaak al te laat om de gevoelige monsters nog te redden.