Ultrafreezers da classe −80 °C, ajustados a −86 °C, conservam o material biológico de biobancos e biorrepositórios (plasma, soro, células, tecidos e ácidos nucleicos) e produtos cuja conservação de longo prazo exige temperaturas entre −90 °C e −60 °C, como as vacinas de mRNA, faixa que o CDC adota para os ultrafreezers de vacinas. Em cada equipamento estão anos de coleta e de pesquisa, e o risco vem tanto de uma falha catastrófica quanto de aberturas de porta, flutuações repetidas e uma noite sem energia.

Por que tão frio: a física da amostra

Uma amostra aquosa só está completamente congelada abaixo da temperatura eutética ou da temperatura de transição vítrea da solução. Segundo Hubel (2014), a temperatura eutética de uma solução salina isotônica fica em torno de −21 °C, enquanto a transição vítrea da água pura ocorre perto de −132 °C e a de uma solução com 10 % de DMSO, perto de −120 °C. Acima desses valores ainda há reações residuais: a atividade de RNase foi medida até −93 °C e a de glucosidase até −70 °C. Por isso Hubel, Spindler e Skubitz (2014) concluem que a temperatura de armazenamento influencia fortemente a estabilidade de biomarcadores críticos, e a recomendação é minimizar as flutuações. As Boas Práticas do National Cancer Institute (2016) recomendam evitar descongelamentos e recongelamentos desnecessários e mapear regularmente a temperatura do interior dos freezers.

O que acontece quando a porta abre ou a energia cai

Um estudo da Universidade de Edimburgo (Farley et al., 2015) mediu o efeito das aberturas de porta em ultrafreezers: uma abertura de 60 segundos elevou a temperatura, em média, 1,2 °C na prateleira inferior, 1,65 °C no meio e 4,7 °C na prateleira superior, e a recuperação pôde levar horas, sobretudo no freezer a −80 °C. Em falta de energia, com o equipamento carregado e ambiente de 17 °C a 18 °C, um freezer a −80 °C levou cerca de cinco a seis horas para chegar a −50 °C e cerca de 44 horas para chegar a 0 °C. Em um biobanco dinamarquês, Madsen e Høgdall (2026) observaram que as aberturas aquecem mais os compartimentos superiores e frontais, que os perfis de aquecimento a −70 °C e a −80 °C são semelhantes e que a variação entre equipamentos é grande, o que recomenda testar cada freezer individualmente.

−70 °C ou −80 °C

A economia de energia do set point mais alto está bem medida: no estudo de Edimburgo, o consumo caiu de 8,4 kWh por dia a −80 °C para 6,0 kWh por dia a −70 °C (−28,6 %) e 4,9 kWh por dia a −60 °C; no biobanco dinamarquês, a redução foi de 32 % a −70 °C e de 47 % a −60 °C. A integridade das amostras, porém, é a parte menos documentada: o relatório de Edimburgo não testou a viabilidade das amostras, e a evidência favorável a −70 °C vem de estudos de analitos específicos, sem um ensaio controlado amplo entre as duas temperaturas. Tanto −70 °C quanto −80 °C ficam muito acima da transição vítrea da água, de modo que nenhuma das duas elimina a atividade enzimática residual. A decisão deve ser tomada por classe de amostra, com avaliação de risco documentada e acompanhamento da qualidade ao longo do tempo; RNA e materiais de referência costumam permanecer a −80 °C por precaução.

Práticas recomendadas

• Alarme automático e contínuo, com aviso remoto à equipe quando o equipamento falha (NCI, 2016).
• Equipamento de reserva e fonte alternativa de energia com acionamento automático; onde viável, reserva criogênica com CO₂ ou nitrogênio líquido, acompanhada de monitor de oxigênio no ambiente (Griffith University, 2020).
• Procedimentos escritos e testados para falha de freezer; para linhagens e amostras críticas, duas caixas-mestre em freezers de prédios diferentes.
• Inventário que relacione cada alíquota à sua posição (freezer, rack e caixa), para reduzir o tempo de porta aberta.
• Rotina de degelo, limpeza da gaxeta da porta externa e do filtro de ar dos compressores, e ventilação adequada da sala.
• Registro das excursões de temperatura, recomendado pelo NCI e exigido por organismos de acreditação.

No Brasil, a Lei nº 14.874/2024 define biobanco e biorrepositório e atribui a custódia do material à instituição, e o Ministério da Saúde submeteu à consulta pública, em 2026, a minuta de diretrizes nacionais para bancos de material biológico humano, sem resolução final publicada até outubro de 2026. A ISO 20387:2018, norma de acreditação de biobancos, exige medir, monitorar, controlar e registrar as condições ambientais, manter plano de contingência para falhas elétricas, prever um plano de reserva de curto prazo para manter as temperaturas de armazenamento e guardar os registros de calibração e manutenção dos equipamentos críticos.

Como a ThermoScience apoia. A ThermoScience fabrica ultrafreezers −86 °C e oferece o ConnectLab, que apresenta as leituras de cada equipamento a cada segundo, com máxima, mínima e situação; dispara alarmes com aviso no computador e no celular e registra o reconhecimento com nome, data e hora; e emite relatórios de Registro Histórico com estatísticas, curva e selo de integridade. O aplicativo Android mostra as últimas informações recebidas mesmo sem internet.