Sıvı Azot ve Kriyojenik Malzemeler için Güvenli Kullanım Planı Hazırlama;
Laboratuvarlarımızda artık sıvı azotu oldukça sık görüyoruz. Son zamanlarda sağlık, yaşam bilimleri, genetik, biyoteknoloji gibi alanlarda yaşanan gelişmeler sonucunda numunelerin dondurularak saklanma ihtiyacı hızla artmaya başladı. Özellikle araştırma laboratuvarlarında canlı hücrelerin saklanması ve istenildiğinde kullanılması amacıyla çok düşük sıcaklıklarda hızlı dondurma ve saklama gereksinimi çok yükseldi. Buna paralel olarak kriyo tüplerde sıvılaştırılmış şekilde saklanan inert gazlara olan talepte artma yaşandı.
Dondurarak saklamadaki amaç, gerektiğinde genetik materyale erişmek için canlı hücre stoklarını depolamaktır. Biyolojik malzeme veya hücre hatları, -135 °C’den daha düşük bir sıcaklığın sağlanması koşuluyla, esasen durma süresi olan, belirsiz bir süre boyunca askıya alınmış şekilde dondurulabilir.
Aslında, teknolojik gelişmeler mikroorganizmalar, dokular, birincil hücreler, yerleşik hücre çizgileri, küçük çok hücreli organizmalar ve embriyolar gibi karmaşık hücresel yapılar ve ayrıca proteinler ve nükleik asit dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik malzemenin korunması ve güvenli saklanabilmesi için çok çeşitli başka tekniklerin geliştirilmesini sağlamıştır. Günümüzde kullanımda olan başlıca dondurarak saklama yöntemleri elektrikli dondurucular, sıvı fazlı azot dondurucular ve buhar fazlı azot donduruculardır. En çok kullanılan yöntem sıvı fazlı azot ile dondurma yöntemidir. Sıvı fazlı azot dondurucular, basitlik ve mekanik güvenilirlik ile birlikte en düşük ve en istikrarlı sıcaklıkları sağlar. Ancak çapraz kontaminasyon ve kriyo tüp patlama ihtimalleri ciddi dezavantaj oluşturur.
Azot’un Karakteristik Yapısı ve Tehlikeleri;
Hepimiz ortaokul veya lise yıllarımızdan hatırlarız. Bize öğretilen havanın %78’inin Azot gazı olduğudur. Bu doğru ve bununla beraber azot renksiz, kokusuz, tatsız ve yanıcı olmayan bir gazdır ve havadan biraz daha hafiftir. Böyle baktığımızda azot gazı oldukça zararsız görünür. Aslında olay hiçte öyle değil. Azot kontrol edilmediğinde oldukça tehlikelidir. Özellikle sıvılaştırılmış azot insan vücudu için öldürücü sonuçlar doğurabilir. Tanklarda taşınan bu sıvı azot dikkat edilmediğinde ciddi patlama riski taşır.
Azot -195°C’de kaynar; bu nedenle sıvı azot aşırı derecede soğuktur. Temas şiddetli donmalara neden olabilir ve bazı maddeleri dondurup kırabilir. Buharlaştığında 700 kat genişler. Bu basınç arttıkça ve konteyner malzemesinin kuvvetini aştığında sızdırmaz konteynerlerin patlamasına neden olabilir. Daha da önemlisi, muazzam genişleme, kapalı veya yetersiz havalandırılan alanlarda oksijenin yerini alabilir ve bu da yaşamı tehdit edici bir boğulma tehlikesi oluşturur. Renksiz, kokusuz, tatsız özellikleri ile birlikte, bir ölüm tuzağına düştüğünüzü fark edemeyebilirsiniz.
Sıvı Azot’un Güvenli Kullanımı (LIN);
Şimdi sıvı azotun birincil tehlikelerinin doğrudan temas, basınç nedeniyle patlama ve oksijen yer değiştirmesi olduğunu anlıyoruz. Bunlara karşı korunmanın ve yaralanma riskini azaltmanın en iyi yolu, eğitim ve uygun koruyucu ekipman (kişisel ve tesis) kullanmaktır. Güvenlik sorumluları ve otoriteleri, sıvı azotun kullanıldığı her yerde yazılı tehlike analizleri ve standart işletim prosedürlerinin bulundurulmasını şiddetle teşvik eder. Aşağıda, doğru bir şekilde başlamanızı sağlamak için birkaç kural ve öneride bulunacağız.
Dondurarak saklama ve sıvı azot kullanımı söz konusu olduğunda, en ciddi tehlike potansiyel boğulmadır. Konteynırlar (örneğin, dewarlardan dondurucular veya ikincil konteynırlar, vb.), örneğin, basınç tahliye valflerinden çıkan sıvı tanklarından (dewarlar), sızıntı yapan valflerden ve açılan kaplardan (donduruculara erişim) aktarılırken, sıvı azot salınır. Tesisinizin veya kriyo koruma alanının yeterli mekanik havalandırmaya sahip olduğundan emin olun. Oksijen sensörlerini solunum bölgesi yüksekliğinin yakınına monte edin ve sıkı bir bakım programı oluşturun (oksijen sensörleri kalibre edilmelidir ve genellikle her iki yılda bir aşınır). Yüzde 20 veya daha fazlasına ayarlanmış güvenli koşullara geri dönüş ile yüzde 18’lik bir alarm ayar noktası önerilir. Olası kurcalanmayı veya çalışamaz duruma getirmeyi önlemek için alarmların kutular ve kilitli düzenekler ile korunması tercih edilir.
Doğrudan teması önlemek, ele alınması gereken en önemli konudur. Yalnızca sıvı nitrojenle çalışan eğitimli personel sağlayarak işe başlayın. Uygun kişisel koruyucu ekipmanın her zaman kullanılabilir durumda olduğundan ve kullanıldığından emin olun. En azından, bu gözlük ve yüz siperi, ağır deri veya kriyojenik eldivenler, laboratuvar önlüğü, pantolon ve kapalı burun ayakkabıları içermelidir. Kriyotüpleri veya şişeleri eritirken, onları kalın çeperli bir kaba veya güvenlik kalkanının arkasına yerleştirin. Buharını solumaktan kaçının. Sıvı azotun aktarılması ve taşınması için sadece onaylanmış kapları kullanın. Kapları vücudunuzdan ve yüzünüzden uzaklaştırın. Kapları açık veya gözetimsiz bırakmayın.
Son olarak, sıvı azotun taşınması ve aktarılması özel ekipman gerektirir. İşte bu işlemler için birkaç kural daha:
- Regülatörler, adaptörler ve konteynırlardaki fitinglerin eşleştiğinden emin olun.
- Sıçramaları, termal etkileri, basınç yükselmesini ve buhar salınımını en aza indirmek için valfleri yavaşça açın.
- Kapları kapasitenin yüzde 80’inden daha fazla doldurmayın. Dökme yerine LN2 pompaları gibi özel cihazlar kullanın.
- LN2 konteynırlarının boyutu ve şekli değişebilir, ancak hepsi çok ağırdır (160L yoğuşması 90 kg boş ve 225 kg dolu olabilir). Kriyo tüpleri hareket ettirmek için özel araba kullanın ve daima dik konumda saklayın.
- Kriyo tüplerin uygun ve çalışır durumda basınç tahliye cihazları, havalandırma valfleri, basınç göstergeleri ve içerik göstergeleri ile donatıldığından emin olun.
- Daima çok iyi havalandırılan bir alanda saklayın. Basınç tahliyesinde oluşan buz veya don birikintilerini nemli bir bezle temizleyin.
Yukarıda tartışılan ve sıralanan noktalar, sıvı azot ve kriyojenik malzemeler için yazılı güvenli kullanım planınızı hazırlamanıza yardımcı olacaktır. Her zaman iyi ve kapsamlı bir planla başlayın. Çalışanlarınızı eğitin ve her seferinde uygun KKD kullanıldığından emin olun. Herhangi bir sorunuz olursa, tehlike değerlendirmesine yardımcı olacak bir uzmandan yardım alın.
Orhan ÇAKAN
Kaynaklar;
1.https://www.labmanager.com/lab-health-and-safety/2015/11/keeping-cool-under-pressure#.XJSFGpgzbIU