Per il congelamento rapido di un campione bioptico prelevato da un paziente, la procedura standard utilizza azoto liquido. Però, questo non è consentito all'interno della sala operatoria. La conseguenza è una procedura laboriosa che causa ritardi inutili. I ricercatori dell'Università di Twente hanno sviluppato un apparato di "congelamento a scatto" che raffredda una fiala ancora più velocemente rispetto all'azoto liquido, ed è sicuro per l'uso all'interno della sala operatoria. Un altro vantaggio è che la velocità di raffreddamento è regolabile. Il nuovo dispositivo è presentato in Nature's Rapporti scientifici . L'ospedale olandese VUmc sta già eseguendo esperimenti utilizzando il nuovo dispositivo.

Per trattamenti oncologici personalizzati, la medicina molecolare è promettente. Per molti test di laboratorio, un campione di tessuto per la biopsia viene conservato a temperatura ambiente dalla clinica al laboratorio. Ma per l'analisi delle proteine, proteomica, il tessuto deve essere congelato all'istante. Questo è anche chiamato "congelamento a scatto, " ed è reso possibile immergendo una fiala contenente il tessuto in un bagno di azoto liquido, raffreddandolo fino a meno 196 gradi Celsius.

Per evitare rischi per il paziente e il personale medico, questa procedura non può essere eseguita all'interno della sala operatoria. In pratica, un medico che indossa indumenti protettivi attende direttamente all'esterno con un contenitore di azoto liquido. C'è ancora un ritardo nello spostamento del campione all'esterno, che possono influenzare i risultati di laboratorio. Il nuovo congelatore a scatto sviluppato dallo scienziato UT può essere collegato alla rete e non presenta alcun rischio di contatto fisico o respirazione di gas o liquidi di raffreddamento dannosi. Il congelatore non richiede guanti speciali o indumenti protettivi. L'apparecchio congela le fiale ancora più velocemente dell'azoto liquido, ed è più flessibile, poiché è possibile regolare la velocità di raffreddamento.

Sebbene sul mercato siano disponibili i cosiddetti criorefrigeratori, la sfida è mantenerlo compatto. I refrigeratori di dimensioni di un metro cubo con le giuste specifiche sono costosi. Grazie al suo design intelligente, il nuovo dispositivo di raffreddamento è sostanzialmente meno costoso.

Questo criorefrigeratore molto compatto ha un tampone in rame per il mantenimento delle basse temperature e un sistema a gas elio chiuso che funge da scambiatore di calore. C'è uno spazio tra la TESU e la fiala con la biopsia per il flusso di gas di contatto. Accanto all'effetto di raffreddamento diretto, i ricercatori si aspettavano di vedere il raffreddamento dal movimento del gas, simile al fattore di raffreddamento del vento, che fa sembrare l'aria più fredda della temperatura effettiva. Però, questo effetto non è stato osservato in questo caso. Oltre allo sviluppo del nuovo dispositivo, la ricerca fornisce anche nuove informazioni fisiche sui flussi di gas.

Il centro medico della Libera Università di Amsterdam (VUmc) sta testando il dispositivo in un ambiente policlinico perché per l'uso effettivo in sala operatoria, la certificazione è ancora necessaria. Il team guidato da Srinivas Vanapalli sta lavorando anche a una soluzione sostenibile per il trasporto del freddo, Per esempio, quando un campione di tessuto deve essere trasportato su una grande distanza in un altro laboratorio. Anche i dispositivi di raffreddamento rapido sono promettenti nel trattamento, uccidere le cellule tumorali in modo altamente mirato. Questo è attualmente un altro campo di ricerca affrontato insieme agli specialisti della crioablazione.