L’eau est une substance qui soutient les activités biochimiques du cycle de vie des micro-organismes. L’absence d’eau dans les échantillons biologiques entraîne un état de latence et d’inhibition de l’activité biochimique, ce facteur jouant un rôle important dans la conservation et la stabilité dans le stockage de divers produits biologiques. Ainsi, pour conserver des produits labiles, il faut réduire la quantité d’eau, car elle fournit des conditions qui favorisent l’autolyse et favorisent la croissance d’organismes polluants. Le matériel biologique stocké doit avoir trois caractéristiques fondamentales pour pouvoir être utilisé dans n’importe quel domaine (recherche, pharmacie, agro-industrie, entre autres): la pureté, l’identité et la stabilité; et celles-ci dépendent du succès du processus de conservation et de stockage.

La lyophilisation permet un stockage à long terme, fournit un produit sec, actif, stable et facilement soluble. Toutefois, le traitement d’un grand nombre de cultures est laborieux. Cette technologie offre des avantages qui incluent : elle réduit la perte ou la contamination du matériel biologique, elle permet d’éliminer les coûts de maintenance des cultures, elle prévient les changements phénotypiques dus à l’instabilité génétique ou aux différences de pressions relatives.

Qu’est-ce qu’un lyophilisateur?

C’est un instrument qui sert à éliminer l’eau associée à un produit par séchage à froid. Le matériau introduit dans le lyophilisateur est soumis à une température très basse, généralement inférieure à – 40°C. Ensuite, avec une pompe à vide, vous réduisez la pression dans l’équipement et faites glisser l’eau qui est à l’état solide en la passant à la vapeur, par le processus connu sous le nom de sublimation. Le matériau biologique résultant est congelé. L’équipement utilisé pour développer cette procédure est appelé lyophilisateur, et se compose de:

• Chambre sèche: c’est là que se déroule la congélation de la substance à lyophiliser.
• Condensateur avec circuit de refroidissement: c’est un dispositif qui communique avec la chambre sèche et sa fonction est de condenser la vapeur qui se produit dans la sublimation.
• Système de vide: élimine l’air de la chambre sèche au début du processus de lyophilisation.

Processus de lyophilisation d’échantillons microbiologiques

• Méthode extérieure: le produit est précongelé dans un congélateur puis raccordé au lyophilisateur par une vanne en caoutchouc à trois voies. Permet d’utiliser des flacons à fond rond, des bouteilles de filtration à large col, des ampoules, des plaques, des flacons ou des récipients similaires sur des plates-formes. Le produit pourrait être séché sur un couvercle en acier inoxydable ou en acrylique.
• Méthode interne: le processus peut être effectué automatiquement dans l’unité sans manipulation supplémentaire du produit. Permet d’utiliser des plaques, flacons ou récipients similaires à l’intérieur de la chambre de condensateur de glace. Cette méthode est particulièrement recommandée pour les produits coûteux ou sensibles à faible point de congélation.

Caractéristiques générales à prendre en compte pour acquérir un lyophilisateur

• Design portable ou de bureau.
• Chambres de séchage faciles à assembler et à entretenir les chambres à vide.
• Condensateur de glace dont la capacité et la température seront selon le modèle et le fournisseur.
• Système de vide individuel ou intégré à l’équipement.
• Technologie de moniteur à écran tactile.
• Visualisation en temps réel du condensateur de glace et de la température de la matière première, le degré de vide, la courbe de lyophilisation, l’historique, les données exportables sur disque U.
• Soupape de rupture sous vide.
• Dégivrage manuel de la vanne de dégivrage.

Stockage pour la préservation des échantillons organiques lyophilisés

• Le matériau biologique et le diluant doivent être conservés à une température de conservation comprise entre 2 et 8 °C (36 °F et 46 °F). Dans le maintien de la température appropriée doivent être considérés les caractéristiques telles que : l’équipement du personnel, types de réfrigérateurs, le transport, le matériel de conditionnement, et les règles de conservation.
• Régler la température appropriée pour maintenir la chaîne du froid pendant la dilution. Il peut provoquer une détérioration par des températures inférieures à 0 °C, car elles provoquent une inactivation du produit, ou une détérioration par des températures supérieures. Pour ce faire, il faut évaluer les caractéristiques propres de l’échantillon.
• Protégez les échantillons de la lumière car elle peut être constituée d’organismes photosensibles.

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