氣相低溫儲存與液體儲存的優缺點

　　當使用液氮在低溫下儲(chu) 存生物樣本時，有兩(liang) 種主要選擇需要考慮。第一種是氣相儲(chu) 存，另一種是將樣品直接儲(chu) 存在液相氮氣中。

　　液氮在20世紀50年代首次用於(yu) 低溫儲(chu) 存，使其能夠在低至-196°C的溫度下儲(chu) 存樣品。從(cong) 那時起，液氮就被認為(wei) 是低溫儲(chu) 存的黃金標準。對於(yu) 在水的玻璃化轉變點(-135°C)以下長期儲(chu) 存樣品，這是幾乎所有生物功能停止的極限，液氮等製冷劑是唯一的解決(jue) 方案。

　　最初，唯一的選擇是將樣品容器浸入液相。然而，技術的進步很快導致了幹相或氣相儲(chu) 存的出現，其中樣品儲(chu) 存在液氮上方而不是液氮中。

　　這兩(liang) 種類型的樣品儲(chu) 存冷凍櫃設計至今仍在使用，每種都有自己的優(you) 缺點。一般來說，最佳選擇將取決(jue) 於(yu) 您的需求和要求。

　　保管部

　　這就是每種解決(jue) 方案的優(you) 缺點最明顯的地方。由於(yu) 冰箱內(nei) 部的設計不同，這兩(liang) 種設計都有優(you) 缺點。

　　這兩(liang) 種類型的冷凍櫃都含有液相氮。然而，氣相冷凍機不是直接儲(chu) 存在液氮中，而是將樣品儲(chu) 存在上述產(chan) 生的蒸汽中。一些人批評氣相儲(chu) 存冷凍櫃空間不足，由於(yu) 需要液氮基，冷凍櫃的下三分之一無法使用。然而，這種批評現在已經過時了，因為(wei) 它主要指的是液相冷凍櫃，這些冷凍櫃隻是為(wei) 了氮氣蒸汽儲(chu) 存而進行了改裝，而專(zhuan) 門設計的新型冷凍櫃往往不會(hui) 遇到這些儲(chu) 存限製。

　　大多數用戶都同意的汽相低溫冷凍機設計的一個(ge) 主要方麵是盡量減少汙染的機會(hui) ，這是液相液氮冷凍機的一個(ge) 真正問題。小瓶爆炸是氣相儲(chu) 存中不存在的另一個(ge) 潛在問題，但當隻有一滴液氮進入樣品小瓶時，就會(hui) 發生這種現象。隨後，當它被加熱時，液氮迅速膨脹到其體(ti) 積的690倍會(hui) 導致小瓶劇烈爆炸，這不僅(jin) 是潛在的危險，還會(hui) 導致樣品損失。

　　如果在液氮中儲(chu) 存不當，樣品有可能被汙染。因此，有價(jia) 值的樣本不應與(yu) 可能感染的樣本一起儲(chu) 存在液相液氮中。

　　一些汙染物，包括乙型肝炎和水皰性口炎病毒，即使懸浮在液氮中也仍然具有高度傳(chuan) 染性。一份報告稱，乙型肝炎在液氮中放置兩(liang) 年後仍具有傳(chuan) 染性。

　　氣相液氮冷凍櫃避免了汙染問題，因為(wei) 樣品儲(chu) 存在液氮上方而不是液氮中，從(cong) 而最大限度地減少了通過液體(ti) 本身傳(chuan) 播的可能性。

　　此外，容器外層的汙染會(hui) 使研究人員在檢索過程中麵臨(lin) 風險。與(yu) 液相冷凍櫃不同，使用氣相冷凍櫃時，由於(yu) 不需要與(yu) 液氮本身接觸，因此用戶汙染或濺回傷(shang) 害的風險要低得多。忽視汙染的可能性，液氮本身會(hui) 對運營商和周圍地區構成足夠的威脅。

　　訪問權限

　　液相液氮冷凍櫃通常更適合長期儲(chu) 存樣品，因為(wei) 直接浸入液體(ti) 中被認為(wei) 在較長時間內(nei) 更有效、更可靠。

　　相反，設計用於(yu) 蒸汽儲(chu) 存的冷凍櫃在獲取樣品方麵占上風。這是因為(wei) 從(cong) 蒸汽懸浮液中提取樣品要容易得多。例如，HEco™係列氣相冷凍機允許通過蓋子輕鬆訪問樣品，並具有高存儲(chu) 密度，而不會(hui) 犧牲保持時間或樣品安全性。HEco™還具有一個(ge) 內(nei) 部轉盤，可以將樣品帶到操作員處，從(cong) 而消除了在冷凍櫃後部難以接觸到樣品的需要，而這對於(yu) 液相冷凍櫃來說可能是一個(ge) 真正的危險。

　　一些人還認為(wei) 液體(ti) 儲(chu) 存消耗更少的液氮。然而，高效和專(zhuan) 用的蒸汽儲(chu) 存冷凍櫃，如HEco™，消耗的液氮比同等容量的液體(ti) 儲(chu) 存冷凍櫃少近50%。

　　溫度控製

　　雖然多年來，研究人員在溫度控製方麵普遍受到限製，但氣相冷凍機的出現帶來了更有效的溫度調節。

　　操作員曆來對氣相冷凍機的溫度均勻性持懷疑態度，盡管在早期版本中，冷凍機頂部和底部的樣品溫度存在顯著差異。現代氣相冷凍機已經克服了這些最初的缺點，目前的版本能夠舒適地保持頂箱中-190°C的溫度。這是一項不小的成就，尤其是考慮到即使去除液氮源，HEco™等現代氣相冷凍機也可以保持低溫數周。

　　液相冷凍機僅(jin) 限於(yu) 在-196°C左右的固定溫度下運行。然而，蒸汽儲(chu) 存的創新，如MVE Variō™係列，現在為(wei) 溫度控製提供了機會(hui) 。Variō不將液氮儲(chu) 存在冰箱本身，而是儲(chu) 存在一個(ge) 單獨的腔室中，然後通過熱交換器產(chan) 生蒸汽。隨後，這種獨特的冷凍櫃可以在-20°C至-150°C的寬溫度範圍內(nei) 運行。