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O dispositivo de armazenamento novo transporta vacinas às partes remotas do mundo

Obter vacinas do salvamento às partes as mais remotas do mundo não é nenhum repto fácil. Os Biopharmaceuticals são altamente sensíveis ao calor e ao frio e podem perecer se sua temperatura desloca alguns graus.

“A grande maioria da população de mundo vive nas áreas onde a electricidade e a refrigeração não são seguras,” disse Bruce McCormick, presidente de tecnologias de SAVSU de Santa Fé. “É difícil obter vacinas a estas áreas. Nós estamos falando diverso bilhão povos.”

McCormick, um inventor, soube sobre os obstáculos na distribuição vacinal em países em vias de desenvolvimento. As vacinas e outros materiais biológicos, tais como o sangue, tecido, genes, células estaminais e proteínas são feitos dos organismos vivos que degradam em temperaturas mornas até que estejam já não eficazes. E congelar-se é um perigo mesmo mais grande. “Dezessete a 39 por cento de todas as vacinas são expor às temperaturas de congelação com o armazenamento impróprio, e mata-as,” disse.

Com ajuda técnica dos laboratórios nacionais de Sandia com o programa de ajuda da empresa de pequeno porte de New mexico (NMSBA), McCormick desenvolveu um icemaker térmico solar para refrigerar os contentores de capacidade elevada que com segurança transportam e armazenam vacinas e biopharmaceuticals sensíveis à temperatura. Os milhares dos sistemas estão sendo usados agora no mundo inteiro.

Congelação inadvertida da causa da lata de gelo

As vacinas frequentemente são transportadas aos lugares remotos nos refrigeradores não postos pela electricidade ou abastecem-se, mas usando algum formulário do gelo. Para a maioria de vacinas, a temperatura deve ficar entre 2 e 8 graus Célsio (36 e 46 Fahrenheit).

“A congelação inadvertida é o resultado de boas intenções,” McCormick disse. “As vacinas estão em um refrigerador que vai do ponto A apontar B. Gelo são os meios preliminares do armazenamento térmico, e o sentimento é que mais é melhor. As vacinas terminam acima a congelação.”

O transporte é duro de controlar, e a escala da distribuição vacinal é limitada por quanto tempo um refrigerador pode manter a temperatura apropriada. “Se você tem um refrigerador que possa manter a vacina viva por 24 horas, aquele é quanto tempo você tem que carregar, para trazê-lo ao centro da vila, da comunidade ou dos cuidados médicos e para administrá-lo,” McCormick disse. “Em conseqüência há umas logísticas complicadas em mover as vacinas de, por exemplo, uma facilidade de distribuição nacional onde têm a electricidade segura a uma clínica remota. Mas têm que obter lá. Referiu como a última milha.”

Cinco anos há, o programa para tecnologia aplicada na saúde (TRAJECTO), uma organização não governamental Seattle-baseada que promova a tecnologia nova da saúde global, emitida um desafio à indústria para melhorar o transporte vacinal.

McCormick, que tem a construção da experiência isolou produtos e funcionamento com materiais nanoporous, formou SAVSU (unidade de armazenamento vacinal avançada), teamed com uma empresa que fizesse revestimentos industriais, unido um protótipo - e ganhado o desafio.

Seu primeiro recipiente, o NanoQ, é uma caixa que guardare caixas separadas para o gelo e a carga útil vacinal, projetada com materiais deisolamento que reduzem a transferência térmica. Armazena vacinas em ambientes quentes por até 10 dias. Um amortecedor térmico mantem os índices inadvertidamente da congelação.

O sistema usa o gelo porque vai aos lugares onde não há nenhum recurso especial e a água é comum. “É simples operar-se. Os povos não precisam de ser treinados,” McCormick disse.

O TRAJECTO perguntou se a caixa poderia armazenar medicinas mais por muito tempo de 10 dias se o gelo foi trocado para fora. Substituir o gelo exigiria a refrigeração nas áreas onde a electricidade é incerta. “Mesmo em cidades grandes há uns falhos eléctricos,” McCormick disse. “Você tem que ter a potência executar 24/7 sem a interrupção quando você usa sistemas de refrigeração padrão.”

O químico dá a empresário uma mão

McCormick girou para NMSBA, que emparelha empresários com os cientistas em laboratórios nacionais de Sandia e de Los Alamos. O programa estado-financiado foi estabelecido em 2000 pela legislatura de New mexico para ajudar empresas de pequeno porte a obter o suporte laboral dos laboratórios. Forneceu $39 milhões no auxílio a 2.195 empresas em 33 condados. A ajuda é gratuitamente ao negócio.

O desafio era fazer ao NanoQ um dispositivo de armazenamento a longo prazo em vez apenas de um recipiente do transporte. O gelo teria que ser feito no campo. “Eu encontrei a informação sobre um grande icemaker solar feito em Sandia nos anos 80 usando uma tecnologia da refrigeração chamada adsorção,” McCormick disse. “Eu quis encontrar um dos coordenadores originais no projecto.”

Tinham-se aposentado e o projecto era defunto, mas com NMSBA McCormick foi emparelhado em 2011 com o coordenador Brian Iverson de Sandia, que encontrou uma versão velha do icemaker solar nos laboratórios. Brian desmontou-o, estudou-o o projecto e as notas da equipe original, e o grupo sobre a factura de uma uma nova tecnologia de utilização melhor.

“Bruce necessário um sistema de refrigeração passiva conduzido,” disse Iverson, agora um professor na universidade de Brigham Young. “Eu comecei escavar em quem tinha trabalhado no projecto, o que os componentes de sistema foram feitos, e o processo por que congela é feito usando a energia solar.”

O químico físico Eric Coker de Sandia juntou-se ao projecto. “Brian fez a engenharia e eu tomei suas recomendações e apliquei o conhecimento químico para preencher as diferenças do projecto,” Coker disse. “Eu pesquisei o que os materiais o fariam trabalhar na escala Bruce necessário. Teve que ser portátil e completamente fora da grade com as únicas entradas que são luz solar e água.”

Coker e Iverson entregaram um projecto praticável. O icemaker tem uma 1 área solar da coleção do medidor-quadrado, um condensador e o evaporador. A energia térmica é recolhida e as movimentações do calor um líquido, neste caso metanol, fora de um material de carbono poroso.

O líquido move-se pela gravidade para o condensador onde liquefaz. Na noite, quando o calor já não está conduzindo o líquido fora do carbono, o líquido condensado evapora e o gás é absorvido de novo no carbono, seleccionando o calor do ambiente. Essa reacção tem um efeito refrigerando que congele a água em uma calha, criando 2 a 12 libras de gelo um o dia. “Não precisa nenhuma electricidade ou pilha fotovoltaico. É um ciclo de refrigeração,” Iverson disse.

McCormick disse que o icemaker é chave à capacidade de SAVSU para oferecer o NanoQ às agências internacionais como uma substituição permanente para sistemas de refrigeração caros, pouco práticos. “Vão junto,” disse.

O terceiro mundo de ajuda obtem a vacinas “um bom sentimento”

McCormick desenvolveu outros dois produtos, o CryoQ, para os materiais que precisam de ser enviados em temperaturas congeladas, e o PHD, para expedições do pequeno-volume. Os produtos de SAVSU transportam e armazenam todos os tipos dos matérias biológicos usados para tratar a doença.

Coker, que foi em Sandia 13 anos, disse que era emocionante trabalhar em um projecto que salvar vidas em todo o mundo. “É um sentimento realmente bom,” disse. “É muito gratificante pensar que o trabalho que eu fiz poderia ajudar povos nos países do terceiro mundo a receber as vacinas que estão ainda na boa forma.”

O NanoQ é usado em centros de saúde da comunidade em Ásia, em África e em América Latina. “Nós vimo-lo trabalhar,” disse McCormick. “A finalidade das caixas é assegurar que as vacinas estão disponíveis a nível comunitário quando as manifestações ocorrem. O NanoQ acoplado com o icemaker térmico solar é um cambiador do jogo em como as vacinas são armazenadas e distribuídas em países em vias de desenvolvimento.”