Refrigerazione dei vaccini - Quanto è importante lo stoccaggio nella catena del freddo per garantire la sicurezza dei trattamenti?

Sintesi degli argomenti:

Come ha influito il COVID-19 sullo stoccaggio e sul trasporto dei vaccini?

La pandemia del COVID-19 ha evidenziato come sia fondamentale l'analisi accurata e lo sviluppo della catena del freddo relativa al trasporto, alla conservazione e alla distribuzione dei vaccini. In particolare, è diventato fondamentale mantenere stabile e sotto controllo la temperatura durante il processo di trasporto dei prodotti immunizzanti.  Questo perchè è stata utilizzata una soluzione particolare durante la pandemia: i vaccini mRNA. Questi vaccini devono essere conservati a temperature ultra-basse, ed il mantenimento e monitoraggio di queste temperature rende più complessa la catena del freddo, a partire dallo stoccaggio fino alla distribuzione nelle zone più remote del pianeta. Diventa dunque fondamentale l'utilizzo di specifiche soluzioni di raffreddamento progettate e sviluppate ad hoc.

Come funzionano i vaccini e cos'è il vaccino a mRNA

Le infezioni si prevengono con i vaccini che preparano l'organismo a combattere potenziali invasori esterni come batteri o virus. Nel processo di vaccinazione tradizionale, l'azione immunitaria viene attivata introducendo nell'organismo una parte innocua dell'agente patogeno. La maggior parte dei vaccini contiene un batterio o un virus indebolito. Tuttavia, gli scienziati hanno sviluppato un nuovo tipo di vaccino: in questo caso si utilizza una molecola chiamata RNA messaggero o mRNA, anziché una parte di un batterio o di un virus vero e proprio. Questi vaccini funzionano introducendo un pezzo di proteina virale (mRNA) che si trova sulla membrana esterna del virus. Il soggetto non è esposto al virus e non viene infettato dal virus. L'mRNA dei vaccini non entra nel nucleo e non altera il DNA.

Il potenziale dei vaccini a base di mRNA

Gli scienziati hanno sperimentato l'mRNA per decenni, ma la pandemia ha portato questa tecnologia alla ribalta. I ricercatori stanno ora esplorando decine di nuove possibilità e la lotta contro la COVID-19 non è l'unico campo in cui è promettente. Da diversi anni infatti sono in corso ricerche per creare vaccini a base di mRNA contro alcuni tipi di cancro, tra cui il melanoma e il cancro gastrointestinale. Inoltre, sono in corso ricerche per sviluppare terapie a base di mRNA per altre patologie, come la fibrosi cistica.

I vaccini a base di mRNA per COVID-19

I vaccini per il COVID-19 richiedono un controllo preciso della temperatura per il trasporto e per la conservazione. A seconda del produttore, ci sono vaccini che richiedono una temperatura stabile a -30° e altri addirittura tra -60° e -80°, le cosiddette temperature ultra-basse. Questo intervallo di temperatura è una caratteristica dei vaccini a mRNA COVID-19. Per la maggior parte dei vaccini standard l'intervallo di temperatura appropriato per la conservazione e il trasporto è superiore ed è compreso tra +2°C e +8°C.

I problemi della catena del freddo con i vaccini a mRNA

Lo sviluppo di vaccini a base di mRNA è in corso e la gestione dei vaccini a bassissima temperatura, dalla produzione alla distribuzione fino all'iniezione nei punti di cura, deve essere sviluppata per colmare rapidamente le lacune in tutte le fasi della catena del freddo evidenziate durante la pandemia COVID-19.
Inoltre, i sistemi di stoccaggio a bassissima temperatura consumano una grande quantità di energia, e per questo devono essere aggiornati. Tuttavia, anche i sistemi di trasporto devono offrire opzioni più ecologiche ed affidabili, che non producano tonnellate di CO2 e che non corrano il rischio di compromettere fiale preziose. Pertanto, una progettazione efficiente, ecologica, affidabile e di facile manutenzione per lo stoccaggio e il trasporto a bassissima temperatura rappresenta una sfida per lo sviluppo della catena del freddo medicale.

  • mRNA vaccine
    Figure 1: A vial of an mRNA vaccine, Spencerbdavis, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Perché il controllo della temperatura nel trasporto dei vaccini è così importante?

Come anticipato nel paragrafo precedente il controllo della temperatura dei vaccini è una parte fondamentale del processo che va dal trasporto fino alla distribuzione e somministrazione, dovuto dal fatto che questa tipologia di immunizzanti ha bisogno di una temperatura stabile e ultra-bassa. Durante la crisi pandemica, i produttori di vaccini hanno progettato alcune soluzioni come le confezioni riutilizzabili per il trasporto e la conservazione. Queste confezioni possono mantenere la temperatura per 10 giorni, conservando tra le 1.000 e le 5.000 dosi. Ma se consideriamo le aree rurali o suburbane, dove i laboratori e gli ospedali locali non dispongono di congelatori e infrastrutture adeguate in generale, la sfida rimane attuale anche se la crisi del COVID-19 è stata arginata.

Differenze tra refrigerazione "attiva" e "passiva" nella catena del freddo

Per comprendere meglio i miglioramenti degli ultimi anni è necessario confrontare la soluzione tecnologica denominata refrigerazione "attiva" con quelle precedenti denominate "passive".

Refrigerazione passiva

Il refrigerazione passiva (figura 2) è la tecnologia più comune e consiste semplicemente nel circondare il contenitore delle fiale di vaccino con ghiaccio secco per mantenere la temperatura al giusto livello. La caratteristica positiva di questa soluzione è che non necessita di elettricità e per questo motivo è quella ad oggi più utilizzata per consegnare le fiale durante il cosiddetto "ultimo miglio". Con questo termine si intendono le aree rurali di Paesi in via di sviluppo e ancora privi di infrastrutture di base come le strade: infatti in alcuni Paesi le fiale sono state consegnate grazie agli asini. Ma questa soluzione presenta molti limiti e rischi:

  • Non è ecologica a causa della costante evaporazione di un'elevata massa di ghiaccio secco congelato (e quindi di CO2) nell'atmosfera;
  • La stabilità della temperatura è limitata a causa dello scarso controllo della stessa. Quando la scatola viene aperta, la temperatura diminuisce;
  • Il tempo di apertura è limitato: il tempo è di circa 1 minuto e massimo due volte al giorno;
  • Anche la durata della refrigerazione è limitata, al massimo dieci giorni;
  • La disponibilità di ghiaccio secco è limitata nei Paesi meno industrializzati;
  • Il costo totale di gestione è elevato a causa della costante necessità di riempire nuovamente il ghiaccio secco, dell'elevato costo energetico per la produzione di ghiaccio secco e della limitata riutilizzabilità delle scatole di polistirolo/cartone impiegate;

Inoltre, se pensiamo alle infrastrutture e ai trasporti, i Paesi con una buona disponibilità di vaccini sono pochi: 25 Paesi, circa 2,5 miliardi di persone, quindi il 30% della popolazione totale del pianeta.

Refrigerazione attiva

Le soluzioni di refrigerazione attiva sono così definite perché sono in grado di mantenere la temperatura al livello desiderato (figura 3): un'unità di condensazione con compressori e un dispositivo di registrazione della temperatura possono controllare la temperatura nel box.


La gamma di soluzioni di refrigerazione attiva è composta da frigoriferi alimentati collegati rete elettrica (on-grid) e da frigoriferi che possono funzionare anche senza una connessione alla rete elettrica (off-grid).

I frigoriferi on-grid utilizzano compressori per aumentare la pressione del gas refrigerante. I frigoriferi off-grid, invece, sono costituiti da due categorie principali: i frigoriferi ad assorbimento e i frigoriferi ad energia solare. Il primo funziona con un ciclo termico che scambia energia con l'ambiente circostante, in genere, funziona ad una pressione inferiore a quella atmosferica.

I frigoriferi a energia solare, invece, utilizzano compressori che possono essere alimentati sia da batterie che immagazzinano l'energia generata dai pannelli fotovoltaici, sia alimentati direttamente dai pannelli stessi.

Conclusioni

I vaccini devono essere conservati in un intervallo di temperatura limitato e controllato, dal momento della loro produzione fino al momento della vaccinazione. Questo perché temperature troppo alte o troppo basse possono far perdere efficacia al vaccino, quindi la sua capacità di proteggere dalle malattie. Una volta che un vaccino perde la sua efficacia, non può essere recuperato o ripristinato.

  • dry ice vaccine cooling
    Figure 2: Package with loaded dry ice and payload box insider (passive cooling), CC BY 4.0, via Springer Nature Limited
  • portable ULT active cooling box
    Figure 3: Temperature sensor at -80° on an ULT cooling box (active cooling)

Conservazione e trasporto dei vaccini: la catena del freddo in campo medico

I vaccini viaggiano in aereo come carico refrigerato, dal produttore fino al Paese in cui saranno utilizzati. Una volta atterrati, vengono conservati in celle frigorifere prima di essere distribuiti alle strutture di stoccaggio regionali e locali con l'impiego di specifici veicoli refrigerati, ossia dotati di celle frigorifere montate su di essi. Dalle strutture di stoccaggio fino ai villaggi, i vaccini vengono trasportati in contenitori di dimensioni minori, ad esempio box o scatole frigorifere. Queste grazie alle loro dimensioni contenute possono essere allestite su auto, moto, e nei casi più estremi con scatole di dimensioni ancora inferiori anche su bicicletta e trasportate anche a piedi consentendo di raggiungere anche i villaggi più remoti e immunizzare gli abitanti.

Requisiti della catena del freddo del vaccino mRNA

Le attrezzature per la conservazione e il trasporto come le celle frigorifere, i frigoriferi, i congelatori e le scatole frigorifere devono essere conformi agli standard definiti dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS).
I nuovi vaccini a mRNA devono essere spediti e conservati a temperature estremamente basse e stabili, e questo richiede congelatori in grado di gestire temperature di -80°C.

I limiti della catena del freddo dei vaccini a mRNA

L'infrastruttura di spedizione deve essere sviluppata tenendo in conto tutti i problemi logistici derivanti dalla necessità di conservare i vaccini a temperature ultra-basse. Ciò significa essere dotati di soluzioni end-to-end per lo stoccaggio e il trasporto a temperature specifiche, dal punto di produzione alle strutture sanitarie in cui verranno utilizzati. Le strutture di stoccaggio della catena del freddo devono essere a temperatura controllata con un sistema di monitoraggio per proteggere le spedizioni prima e dopo il transito, anche fino a -80°C. Durante le spedizioni, le apparecchiature portatili devono garantire i requisiti di temperatura specificati dal produttore.

  • medical cold chain
    Figure 4: The cold chain and vaccine storage from the manufacturer to a medical center

L'importanza dei sistemi di monitoraggio e controllo della temperatura

Come anticipato in precedenza, la temperatura durante il trasporto è l'elemento chiave per garantire il raggiungimento dell'obiettivo: la consegna delle fiale in sicurezza e senza comprometterne l'efficacia. Ma come viene controllata e garantita la temperatura?
I produttori dei dispositivi medici utilizzati per la movimentazione delle fiale installano durante il processo di produzione un dispositivo di registrazione della temperatura direttamente sull'unità refrigerata. Questi dispositivi si chiamano "data logger" e sono utilizzati per monitorare diverse informazioni durante la spedizione. A seconda del modello, registrano vari parametri come temperatura, umidità, urti, vibrazioni o inclinazione. In generale, hanno caratteristiche specifiche come il monitoraggio in tempo reale, l'apertura del coperchio, la posizione GPS e i messaggi di allarme inviati via e-mail o testo per garantire un controllo costante durante il trasporto.

Refrigerazione dei vaccini: Dispositivi fissi e mobili

Le soluzioni per la refrigerazione legata alla catena del freddo possono essere suddivisi in due gruppi principali: da un lato abbiamo i dispositivi stazionari, come i congelatori e i frigoriferi verticali che si trovano nei laboratori e negli ospedali. Dall'altro i dispositivi progettati per il trasporto, come ad esempio i contenitori o box portatili. Tra questi dispositivi troviamo soluzioni sia per la refrigerazione a temperature considerate standard (da +2 a +8°C) che possono anche essere collegati ai pannelli solari senza l'uso di batterie e regolatori ma anche soluzioni più recenti che possono arrivare fino alle temperature ultra-basse.

Refrigerazione a bassissima temperatura

Nel settore stazionario esistono congelatori a bassissima temperatura che possono conservare, ad esempio, vaccini, tessuti e cellule umane (figura 5). Le temperature variano da -20° C a -80°C. Per rispondere alla richiesta di sistemi ULT (ultra low temperature) ottimizzati dal punto di vista energetico, Secop ha beneficiato di anni di esperienza nello sviluppo e innovazione dei compressori a controllo elettronico. Grazie a questa esperienza è stato possibile sviluppare una gamma specifica di compressori con un'elettronica di nuova generazione in grado di ottimizzare i consumi energetici e garantire una temperatura di refrigerazione stabile e affidabile, con varie funzioni aggiuntive adatte a migliorare il monitoraggio del sistema. I modelli Secop maggiormente utilizzati per i congelatori ULT sono i compressori NLV12.6CN e SLVE18CN.

Refrigerazione mobile a temperatura ultra bassa

Nell'ambito della refrigerazione mobile le soluzioni per il trasporto di prodotti medicali a loro volta si suddividono in due ulteriori macro categorie: le soluzioni attive e quelle passive. I box o contenitori passivi non refrigerano attivamente il loro contenuto. La temperatura viene mantenuta bassa da confezioni di ghiaccio secco, con i rischi annessi. Ad esempio, il rischio di spreco è molto alto a causa del limitato controllo della temperatura durante il trasporto. Basti immaginare il numero di volte in cui il contenitore viene aperto e chiuso aumentando la temperatura interna e quindi mettendo a rischio l'efficacia dei vaccini, talvolta fino a doverli buttare. Inoltre e il ghiaccio secco è disponibile principalmente nei Paesi industrializzati, dove non c'è bisogno di queste soluzioni perché le infrastrutture consentono il trasporto con mezzi più sicuri. Di contro non è facile trovare il ghiaccio secco nelle aree più remote del pianeta dove questa soluzione è davvero necessaria proprio a causa della mancanza delle infrastrutture adeguate. Oggi esistono alcune soluzioni sul mercato che, grazie agli sviluppi tecnologici degli ultimi anni, consentono di superare i limiti del passato (figura 6). Secop ha sviluppato specifiche unità ULT a cascata con prestazioni eccellenti in termini di consumo energetico e controllo della temperatura aumentando l'affidabilità del sistema di refrigerazione e con l'obiettivo di minimizzare il rischio di spreco di vaccini e medicinali.

Le soluzioni Secop per lo stoccaggio e il trasporto dei vaccini

Come anticipato, le nuove soluzioni sono disponibili sia per lo stoccaggio (stazionarie) che per il trasporto (mobile). Per lo stoccaggio, Secop ha lanciato sul mercato un'unità di condensazione definita a cascata. Questa soluzione studiata per raggiungere temperature ultra basse è progettata con due compressori AC a velocità variabile. Questi compressori facenti parte del range di prodotti per il settore medicale sono riconoscibili con i seguenti codici: il primo come MN13UVULTM, o in alternativa MS18UVULTM. Per quanto riguarda le applicazioni mobili finalizzate al trasporto, Secop ha lanciato l'unità di condensazione con compressori a corrente continua DC MP2UVULTM, anche questa soluzione progettata per temperature ultra basse (ULT). Questa unità di condensazione mobile, considerata un prodotto best-in-class, è nata come strumento per il trasporto definito "attivo". Tale definizione deriva dal controllo appunto attivo della temperatura delle fiale e dei medicinali dal quando questi sono inseriti al suo interno fino all'ultimo miglio dove nei villaggi e in generale in zone remote e difficilmente raggiungibili avviene la somministrazione delle cure. Questa soluzione consente di sostituire le tecnologie descritte in precedenza e denominate "passive". Il vantaggio concreto è con una maggiore affidabilità durante trasporto che consente la cura ed evita sprechi, riducendo quindi anche i costi di ogni singola spedizione.

  • stationary ULT freezers
    Figure 5: Stationary ULT cooling systems
  • ULT active cascade mobile solution
    Figure 6: Mobile ULT cascade cooling box

Sfide per la catena del freddo dei vaccini

Consegnare i vaccini in ogni angolo del mondo è un'impresa complessa. Per conservare, gestire e trasportare questi prodotti salvavita è necessaria una catena di passaggi coordinati con precisione con strumenti adatti e studiati per mantenere la temperatura, parametro chiave, controllata. Questa catena è chiamata catena del freddo. La pandemia del Covid ha messo in luce le varie lacune dell'attuale rete di distribuzione, mostrando la necessità di sviluppare maggiormente l'infrastruttura per la catena del freddo in ambito medicale. Inoltre è emersa la necessità di costruire ove assente e migliorare dove presente la rete di stoccaggio e distribuzione dei prodotti che richiedono temperature ultra basse (ULT) in grado di servire anche i Paesi emergenti. Le lezioni apprese dalla produzione e dalla distribuzione del vaccino COVID-19 devono essere riapplicate per trattare anche i medicinali e le cure per altre forme virali o batteriche. I fornitori di servizi logistici si stanno adeguando rapidamente per tenere il passo con le innovazioni tecnologiche e scoperte scientifiche. Il fine è poter garantire la consegna in sicurezza dei nuovi trattamenti in grado di salvare vite umane.

Disuguaglianze della catena del freddo nel mondo

Durante la pandemia COVID-19 abbiamo avuto conferma di una realtà completamente diversa per quanto riguarda la disponibilità di vaccini nel mondo. Nei Paesi più ricchi la percentuale di popolazione vaccinata era alta e l'accesso alle cure semplice e veloce. Al contrario, nei Paesi più poveri dove l'accesso ai nuovi vaccini era decisamente più complesso e limitato, la quota di popolazione vaccinata era molto bassa. Le aziende produttrici di vaccini possono produrre miliardi di dosi al mese sufficienti a  raggiungere tutti gli obiettivi di immunizzazione, ma solo se la distribuzione avviene correttamente e in modo equo. Per ottenere questo obiettivo, è necessario risolvere i problemi che sono stati riscontrati nei Paesi in via di sviluppo per mantenere le temperature costanti nella catena del freddo. Tali problemi sono apparsi ancor più evidenti considerando la fragilità dei vaccini a mRNA. È necessario ripensare un ecosistema di filiera farmaceutica e sanitaria per la futura catena del freddo end-to-end (dalla produzione alla somministrazione nelle aree meno sviluppate). La movimentazione dei vaccini può essere molto difficile in quelle zone dove le infrastrutture per il trasporto presentano importanti lacune.

Consegna dei vaccini: ostacoli per garantirne la disponibilità

Possiamo tutti riconoscere che la pandemia COVID-19 ha portato alla più grande e complessa campagna di vaccinazione della storia a livello planetario. Tuttavia, come anticipato, l'accesso ai vaccini è stato disomogeneo. Una delle maggiori barriere è la mancanza di siti per lo stoccaggio a temperatura ultra bassa (ULT). Questa mancanza interrompe o complica il processo di mantenimento della temperatura nella catena del freddo. La costruzione dell'infrastruttura necessaria a colmare le lacune della catena del freddo richiede l'accesso alle migliori tecnologie disponibili. Colmare questo gap porta ad aumentare la disponibilità del vaccino non solo nelle aree urbane dei Paesi in via di sviluppo, ma anche nelle comunità rurali che normalmente sono più lontane dai centri sanitari. La domanda di soluzioni di conservazione a temperatura ultra-bassa ha quindi raggiunto un livello senza precedenti.

  • last mile vaccine delivery
    Figure 7: Last mile vaccine delivery with mobile cooling solutions (B Medical Systems)
  • vaccination in rural areas
    Figure 8: Vaccination in rural areas

Sfide per la tecnologia dei congelatori ULT

Un congelatore ULT conserva il contenuto a temperature che possono raggiungere -86 °C. Questa tipologia di congelatori sono fondamentali per lo stoccaggio di materiale altamente sensibile all'interno di strutture di ricerca, laboratori, ospedali e ovunque sia necessario conservare in modo sicuro campioni preziosi. L'infrastruttura della catena del freddo richiede anche un processo di approvvigionamento che presta attenzione alla temperatura controllata. Devono essere utilizzate le idonee attrezzature logistiche per immagazzinare, trasportare e distribuire i prodotti per prevenire la degradazione di materiali e campioni sensibili appunto alla temperatura. Ciascun paese ha una situazione moto differente ed è comprensibile osservando la cartina riportata in basso dove viene mostrato attraverso una scala di colori quanto sia praticabile la catena di freddo con i requisiti dei vaccini che devono essere trasportati a temperature ultra basse (figura 9).

Un'interruzione di corrente può causare la perdita di interi lotti di fiale di vaccini

Se un'interruzione di corrente può essere fastidiosa quando accade a casa, in campo medico può causare danni gravi se non irreparabili. L'affidabilità di questi congelatori è fondamentale per garantire la conservazione sicura dei preziosi medicinali. Per colmare le lacune nella conservazione e distribuzione della catena del freddo ULT, è necessaria una nuova generazione di apparecchiature che aumenti l'affidabilità, riduca il consumo energetico, introduca refrigeranti sostenibili e riduca l'impronta di carbonio.

Ottimizzazione del consumo energetico nella catena del freddo ULT

Nel processo di produzione dei farmaci e dei vaccini a base di mRNA, è essenziale utilizzare congelatori a basso consumo energetico, specialmente nelle fasi decentralizzate nelle piccole cliniche. Questi congelatori devono adattarsi a spazi limitati e garantire una temperatura bassa e stabile.

L'aumento della richiesta di sviluppo della catena del freddo potrebbe comportare un consumo energetico più elevato dovuto all'intensivo utilizzo di sistemi di refrigerazione. I congelatori ULT, necessari per mantenere le temperature basse, richiedono una notevole quantità di energia elettrica. Nei contesti ospedalieri e nei laboratori, i congelatori a bassissima temperatura rappresentano una delle maggiori fonti di consumo energetico. Gli operatori devono quindi tenere in considerazione attentamente il consumo energetico di tali congelatori.

Per far fronte a queste sfide, sono disponibili congelatori a basso consumo energetico che rispettano gli standard Energy Star ed Energy Labelling. In futuro, i prodotti offriranno maggiore chiarezza e trasparenza riguardo ai consumi energetici.

Tecnologie sostenibili per la catena del freddo dei vaccini

Per garantire una maggiore efficienza energetica nelle attrezzature mediche, i produttori stanno adottando nuove soluzioni che riducono i consumi energetici e aumentano le prestazioni dei prodotti. Ad esempio, i compressori a velocità variabile sono una tecnologia innovativa che consente di ridurre i consumi energetici, ma che offre anche altri vantaggi come la riduzione del rumore e una maggiore durata dei prodotti.

Allo stesso tempo, le normative sulle celle frigorifere stanno vietando l'uso dei refrigeranti a base di idrofluorocarburi (HFC) per combattere il riscaldamento globale. Al loro posto, sono stati sviluppati refrigeranti naturali, come l'etano e il propano che consentono di produrre attrezzature sostenibili con prestazioni superiori.

È importante trovare un equilibrio tra sostenibilità e prestazioni del prodotto per garantire una catena del freddo dei vaccini efficiente e affidabile. Il mercato dovrebbe favorire l'uso di refrigeranti più ecologici per aumentare ulteriormente l'efficienza energetica, mantenendo al tempo stesso le prestazioni del prodotto e la capacità di ripristinare rapidamente la temperatura.

In definitiva, l'utilizzo di tecnologie sostenibili e di refrigeranti ecologici può garantire la sicurezza e l'efficacia dei vaccini, e preservare il nostro pianeta.

L'importanza dell'affidabilità nei congelatori ULT

Nella gestione della catena del freddo medicale, l'affidabilità dei congelatori ULT è fondamentale. Le conseguenze di un guasto a tali congelatori vanno ben oltre la semplice riparazione o sostituzione. Spesso è necessario riconvalidare il congelatore per uso biomedico e trasferire il contenuto in un'altra sede. Poiché il contenuto di questi congelatori è di grande valore, qualsiasi problema potrebbe causare danni significativi in termini di tempo, denaro e ricerca.

Tuttavia, i congelatori ULT di oggi sono dotati di sistemi di monitoraggio che garantiscono la sicurezza del loro contenuto anche in caso di incidenti imprevisti.

  • DHL whitepaper vaccines transportation
    Figure 9: Vaccines transportation remote areas are coloured in orange and red, source: DHL Group, Whitepaper "Delivering Pandemic Resilience", September 2020

Il contributo di Secop allo sviluppo della catena del freddo ULT

Come spiegato più volte nel corso dell'articolo, la principale preoccupazione per chi progetta i le soluzioni frigorifere per temperature ultra basse ULT è mantenere la qualità dei campioni e delle fiale garantendo la stabilità della temperatura. Il problema di sicurezza di gran lunga più comune per questo genere di congelatori è il guasto del compressore, cuore del sistema di raffreddamento e tra le possibili cause di guasto del congelatore stesso. Ecco perché la qualità dei compressori, intesa come affidabilità e resistenza, è un elemento fondamentale per sostenere lo sviluppo della catena del freddo. Se il compressore è in linea con i requisiti e gli standard di qualità permette di raggiungere alte prestazioni, bassi consumi energetici, e l'utilizzo di refrigeranti ecologici e sostenibili.

L'esperienza di Secop al servizio della catena del freddo

Secop offre molto di più oltre la mera fornitura del compressore in qualità di semplice componente. L'azienda si rende parte integrante del processo di sviluppo dei prodotti con i partner con cui nasce il progetto. Si preoccupa che la soluzione di refrigerazione nella sua complessità totale sia progettata con tecnologie innovative e adeguate per garantire alte prestazioni, efficienza e affidabilità. Per sostenere e migliorare la catena del freddo a temperature ultra basse (ULT), Secop ha progettato e sviluppato diverse soluzioni di ultima generazione. Queste sono caratterizzate da un basso consumo energetico e alta resistenza. Il risultato è raggiungibile grazie a decenni di esperienza nella campo della refrigerazione e mettendo a disposizione il know-how dei principali leader mondiali produttori di soluzioni frigorifere nel settore medicale.
Per supportare la conversione ai refrigeranti sostenibili dei sistemi ULT, Secop ha fatto leva sulle competenze e le conoscenze acquisite nel campo commerciale relativamente agli idrocarburi. Grazie a tali competenze è stato possibile utilizzare i refrigeranti R290 e R170, introducendo una gamma di prodotti a basso impatto ambientale (in inglese "low GWP - global warming potential" inteso come con un basso potenziale di riscaldamento globale).

Secop offre soluzioni di refrigerazione innovative per la catena del freddo ULT

Per rispondere alla richiesta di sistemi ULT ottimizzati dal punto di vista energetico, abbiamo sfruttato anni di sviluppo e innovazione nel controllo elettronico dei compressori per sviluppare una gamma specifica di compressori con una nuova generazione di elettronica di controllo. Questa gamma consente di ottimizzare i consumi energetici e garantisce inoltre una temperatura di refrigerazione stabile e affidabile, con varie funzioni aggiuntive adatte a un migliore monitoraggio del sistema. I modelli di punta utilizzati per i congelatori ULT sono i compressori NLV12.6CN e SLVE18CN. Per il refrigerazione attivo mobile, Secop ha sviluppato, come già sottolineato, la tecnologia per un sistema di refrigerazione a bassissima temperatura. Questo sistema è stato ottimizzato per l'ultimo miglio di distribuzione delle nuove generazioni di vaccini e offre un funzionamento mobile anche in condizioni ambientali estreme, come nelle regioni tropicali. Questa unità condensante dedicata presenta una soluzione a cascata di compressori con un MP2UVULTM (stadio basso) e un BD100CN (stadio alto) e sfrutta l'esperienza di Secop nelle applicazioni mediche, nei congelatori solari per vaccini e nelle soluzioni mobili, combinando tutte queste applicazioni. I sistemi di refrigerazione attiva a batteria per i vaccini a base di mRNA offrono molti vantaggi rispetto agli attuali box di trasporto a refrigerazione passiva (ghiaccio secco).
I sistemi attivi offrono un controllo della temperatura, non necessitano di enormi quantità di ghiaccio secco, sono riutilizzabili, non sprecano tonnellate diCO2 e prevengono lo spreco di vaccini. Sono adatti a qualsiasi punto di distribuzione, anche in aree remote dove la disponibilità diCO2 non può essere garantita o le condizioni ambientali sono troppo severe.

Vantaggi:

  • Soluzione mobile attiva e sicura, completamente automatizzata, basata su un sistema a cascata di compressori a 2 stadi a velocità controllata, con un intervallo di temperatura flessibile da -20°C a -86°C, anche in condizioni ambientali tropicali (43°C)
  • Soluzione ideale per il trasporto e lo stoccaggio indipendente dalla tensione di rete di vaccini COVID-19 ed Ebola a base di mRNA e campioni CGT
  • Consumo energetico ridotto e tempi di estrazione rapidi grazie all'utilizzo di refrigeranti verdi idrocarburi a basso GWP.
  • Impostazione e controllo della temperatura affidabili e precisi e riduzione del rischio di sprecare campioni e vaccini sensibili alla temperatura
  • Sistema affidabile e duraturo con ciclo di vita a basso TCO
  • Progettato per la gamma di tensioni globali AC/DC e ottimizzato per le regioni a bassa densità di rete
  • Facile personalizzazione del controller °CCD® tramite il software Tool4Cool®

in cima a questa pagina è possibile vedere un video per comprendere meglio questa soluzione di refrigerazione.

  • Secop ULT condensing unit
    Figure 10: Secop ULT condensing unit (side view)
  • Secop ULT condensing unit
    Figure 11: Secop ULT condensing unit (top view)

Raccomandazioni per la gestione della catena del freddo dei vaccini

L'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) fornisce una serie di raccomandazioni cruciali per l'acquisto, l'installazione e la corretta gestione delle attrezzature utilizzate nella catena del freddo dei vaccini. Nel loro video di formazione, l'OMS illustra i processi da seguire per garantire che i vaccini vengano conservati e trasportati correttamente.

Per i vaccini standard, il range di temperatura ideale è compreso tra +2°C e +8°C. Questa temperatura è adatta per la maggior parte dei vaccini standard e il video affronta tutte le considerazioni necessarie per gestire efficacemente questa fascia di temperatura.

Tuttavia, è importante notare che i nuovi vaccini a mRNA e altri vaccini sensibili alla temperatura hanno requisiti specifici. Per questi vaccini, l'intervallo di temperatura per la conservazione e il trasporto è inferiore a -70°C, con un set-point standard di circa -86°C per garantire l'efficacia a lungo termine delle dosi. Il video fornisce ulteriori informazioni su come gestire questi vaccini delicati.

Tutte le altre informazioni fornite nel video sono altrettanto pertinenti per la gestione della catena del freddo ULT medica/vaccinale. Per scoprire le specifiche delle apparecchiature ULT/ultra-low temperature raccomandate dall'OMS, puoi consultare il loro catalogo PQS (Performance/Quality/Safety), con le prime apparecchiature ULT elencate nella pagina 208.

Seguendo attentamente le raccomandazioni dell'OMS e investendo nelle apparecchiature giuste, le organizzazioni possono garantire una gestione sicura e affidabile della catena del freddo dei vaccini, contribuendo così alla diffusione efficace dei vaccini e al successo delle campagne di immunizzazione.

Documentazione tecnica:

  • Compressors for Medical Cold Chain Solutions

    Compressors for Medical Cold Chain Solutions

    | Letteratura | Quick References

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  • ULT Active Mobile Medical Cooling Technology, R170, R290, 12-24 V DC

    ULT Active Mobile Medical Cooling Technology, R170, R290, 12-24 V DC

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