液体窒素（LN2）は、卵子、精子、胚といった貴重な生物学的試料を保存するための頼りになる冷凍剤として、生殖補助医療の世界で重要な役割を果たしています。極低温でありながら細胞の完全性を維持するLN2は、これらの繊細な標本の長期保存を保証します。しかしながら、LN2の取り扱いには、その極低温、急速な膨張率、そして酸素置換に伴う潜在的なリスクなど、特有の課題が伴います。安全で効率的な冷凍保存環境の維持、スタッフの安全確保、そして不妊治療の未来に必要な、必須の安全対策とベストプラクティスについて、ぜひご検討ください。
極低温室の運用におけるリスクの最小化
LN2の取り扱いには、爆発、窒息、極低温熱傷など、様々なリスクが伴います。LN2の体積膨張率は約1:700（1リットルのLN2が気化すると約700リットルの窒素ガスが生成される）であるため、ガラス容器の取り扱いには細心の注意が必要です。窒素の気泡がガラスを粉砕し、破片が飛び散って怪我をする可能性があります。また、LN2の蒸気密度は約0.97で、空気よりも密度が低いため、気温が非常に低い場合には地表に溜まります。この溜まりは密閉空間で窒息の危険をもたらし、空気中の酸素濃度を低下させます。LN2が急速に放出されて蒸気霧を発生させることで、窒息の危険性はさらに高まります。この極低温の蒸気に、特に皮膚や目が短時間でもさらされると、極低温熱傷、凍傷、組織損傷、さらには永久的な眼損傷につながる可能性があります。
ベストプラクティス
すべての不妊治療クリニックは、極低温室の運用に関する内部リスク評価を実施する必要があります。これらの評価の実施方法に関するアドバイスは、英国圧縮ガス協会（British Compressed Gases Association）の実施規範（CP）出版物に記載されています。1 特に、CP36は施設内での極低温ガスの保管に関するアドバイスとして有用であり、CP45は極低温保管室の設計に関するガイダンスを提供しています。[2,3]
NO.1レイアウト
極低温室は、アクセス性が最も高い場所に設置することが望ましいです。LN2貯蔵容器は加圧容器を用いて充填する必要があるため、設置場所を慎重に検討する必要があります。理想的には、液体窒素供給容器はサンプル貯蔵室の外、換気が良好で安全な場所に設置する必要があります。より大規模な貯蔵ソリューションの場合、供給容器は極低温移送ホースを介して貯蔵容器に直接接続されることがよくあります。建物のレイアウトにより供給容器を屋外に設置できない場合は、液体窒素の取り扱いには細心の注意を払い、監視システムや排出システムを含む詳細なリスクアセスメントを実施する必要があります。
NO.2 換気
すべての極低温室は、窒素ガスの蓄積を防ぎ、酸素の減少を防ぎ、窒息のリスクを最小限に抑えるための排気システムを備え、十分に換気されなければなりません。このようなシステムは極低温ガスに適したものでなければならず、酸素レベルが19.5%を下回ったことを検知する酸素減少監視システムと連動している必要があります。酸素レベルが19.5%を下回った場合、換気量の増加が開始されます。排気ダクトは地上レベルに設置し、減少センサーは床面から約1メートルの高さに設置する必要があります。ただし、部屋の大きさやレイアウトなどの要素が最適な設置場所に影響を与えるため、正確な設置場所は詳細な現場調査を行った上で決定する必要があります。また、部屋の外には、入室が危険な状態になったことを知らせる音声と視覚の両方の警告を出す外部警報装置も設置する必要があります。
NO.3 個人の安全
クリニックによっては、従業員に個人用酸素モニターを装備させ、バディシステムを採用して、2人1組で極低温室に入るようにすることで、1人が室内にいる時間を最小限に抑える場合もあります。冷蔵システムとその機器に関する従業員のトレーニングは企業の責任であり、多くのクリニックでは従業員にオンラインの窒素安全講習を受講させています。スタッフは、極低温熱傷を防ぐために、保護眼鏡、手袋／長手袋、適切な履物、白衣など、適切な個人用保護具（PPE）を着用する必要があります。スタッフ全員が極低温熱傷への対処法に関する応急処置のトレーニングを受けることが不可欠であり、熱傷が発生した場合に皮膚を洗い流すためのぬるま湯を近くに用意しておくことが理想的です。
NO.4 メンテナンス
加圧容器と液体窒素容器には可動部品がないため、基本的な年間メンテナンススケジュールのみで十分です。このメンテナンススケジュールでは、極低温ホースの状態を確認し、安全リリースバルブの交換も必要に応じて実施する必要があります。スタッフは、容器または供給容器に、真空状態の悪化を示唆する霜が付着していないかを継続的に確認する必要があります。これらのすべての要素を慎重に考慮し、定期的なメンテナンススケジュールを実施することで、加圧容器は最大20年間使用できます。
結論
不妊治療クリニックにおいて、液体窒素（LN2）を使用する凍結保存室の安全性を確保することは極めて重要です。このブログでは様々な安全上の考慮事項について概説しましたが、各クリニックは独自の社内リスクアセスメントを実施し、具体的な要件や潜在的な危険性に対処することが不可欠です。ハイアール・バイオメディカルのような冷蔵コンテナの専門プロバイダーとの提携は、凍結保存のニーズを効果的かつ安全に満たすために不可欠です。安全性を最優先し、ベストプラクティスを遵守し、信頼できる専門家と協力することで、不妊治療クリニックは安全な凍結保存環境を維持し、スタッフと貴重な生殖材料の生存率の両方を守ることができます。
参考文献
1. BCGAの行動規範。2023年5月18日にアクセス。https://bcga.co.uk/pubcat/codes-of-practice/
2. 実務規範45：生物医学用極低温貯蔵システム。設計と運用。英国圧縮ガス協会。2021年オンライン公開。2023年5月18日アクセス。https://bcga.co.uk/wp-
3.content/uploads/2021/11/BCGA-CP-45-Original-05-11-2021.pdf
4. 実務規範36：ユーザー敷地内における極低温液体貯蔵。英国圧縮ガス協会。2013年にオンライン公開。2023年5月18日アクセス。https://bcga.co.uk/wp-content/uploads/2021/09/CP36.pdf
投稿日時: 2024年2月1日
