長期儲存生物樣本機械冷凍機的選擇
無論是干細胞、生殖細胞還是其他生物樣本，每個研究人員都有自己喜歡的儲存方法。但哪一個最好？
氮氣蒸汽冷凍機和機械冷凍機有什么區(qū)別？
機械冷凍機通常設(shè)計為直立式，便于接近，并由發(fā)動機或壓縮機提供動力。通常，這種類型的冷凍機可能使用乙烷（R170）或丙烷（R290）等制冷劑。雖然它們可以在較低的溫度下短時間運行，但機械冷凍機通常保持在-80°C左右。
同時，氮蒸氣冷凍柜的設(shè)計更接近液氮冷凍柜，液氮冷凍柜具有圓形輪廓，以允許進入。樣品架放置在冷凍柜內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上。氮蒸汽冷凍機的不同之處在于，它結(jié)合了一個熱交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用液氮的汽化能量作為冷卻劑。
使用這種將樣品儲存在氮氣蒸汽而不是液體中的方法，可以在-20至-150°C之間儲存樣品，從而在溫度上具有更大的靈活性。只要有LN?供應(yīng)，設(shè)定溫度幾乎可以無限期保持。
樣品很容易通過冷凍柜頂部的蓋子進入，里面的轉(zhuǎn)盤可以進入相關(guān)的樣品架。機械冷凍機通常是研究人員的首選，盡管他們需要定期、頻繁地接觸樣本。
機械冷凍機的缺點
盡管機械冷凍機提供了樣本檢索的好處，但它們也有許多缺點。首先，機械冷凍機的溫度是有限的。即使在-80°C的溫度下操作基于壓縮機的冷凍機也需要大量的能量，并可能對機組部件造成壓力。這會對環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響，甚至在您考慮是否需要暖通空調(diào)系統(tǒng)來去除冰箱產(chǎn)生的多余熱量之前。
機械冷凍機的另一個缺點是熱點，這是整個冷凍機溫度變化較大的地方，在某些情況下，溫差可達30°C。相比之下，MVE Vario等氮蒸汽冷凍機可以保持<5°C的溫度變化。
機械冷凍機最令人擔(dān)憂的缺點，也是讓研究人員夜不能寐的缺點，是它們?nèi)狈θ哂?。如果電源被切斷，或者冷凍柜發(fā)生故障，樣本很快就會變得不可行。有時，這可能會在沒有警告的情況下發(fā)生。
2012年，哈佛大學(xué)腦組織資源中心的一臺冰箱發(fā)生故障，損壞了世界上最大的自閉癥腦樣本庫的三分之一。盡管外部恒溫器的讀數(shù)為-80°C，但內(nèi)部的溫度更接近家用冰箱的溫度。只有當(dāng)研究人員手動調(diào)查時，才發(fā)現(xiàn)了這一故障。
約翰斯·霍普金斯大學(xué)神經(jīng)病學(xué)副教授、神經(jīng)病理學(xué)家卡洛斯·帕爾多教授表示，這一失敗使自閉癥研究倒退了十年。
氮蒸汽冷凍機更可靠嗎？
氮蒸汽冷凍機的故障率要低得多，因為它們的機械部件較少。雖然它們確實需要控制面板的小型電源，但這可以在備用電池上運行，從而確保內(nèi)部樣品的安全。假設(shè)冷凍柜持續(xù)供應(yīng)液氮，它將繼續(xù)運行并保持樣品冷凍。
氮氣蒸汽冷凍機可以由實驗室外儲存的儲罐供應(yīng)，儲罐可以根據(jù)需要定期輸送液氮。
簡單地打開基于壓縮機的冷凍柜的門就可以改變內(nèi)部的溫度。這對于非常脆弱的樣品來說可能是危險的。如果電源被切斷，那么樣品可能會在幾個小時內(nèi)損壞。相比之下，現(xiàn)代氮蒸氣冷凍機可以長時間保持其非常低的溫度。例如，MVE Variō?的隔熱性能非常好，在-80°C下運行時，即使沒有液氮供應(yīng)，溫度也需要四天才能升至-60°C。
如果確實發(fā)生故障，氮氣蒸汽冷凍機的維修通常是快速、簡單和廉價的，因為沒有昂貴的壓縮機或電機需要更換。
熱門話題
溫度是兩種儲存模式支持者的主要分界點。如上所述，壓縮機冷凍機通常在-80°C左右運行。在較低的溫度下運行它們是可能的，但這會給電機帶來額外的壓力，并經(jīng)常導(dǎo)致故障。
MVE Variō?冷凍柜等氮氣蒸汽ULT冷凍柜可以在低至-150°C的溫度下舒適地儲存樣品。這遠遠超過了水的玻璃化轉(zhuǎn)變點（-135°C），低于該點，幾乎所有的生物功能都會停止。許多人認為這是確保樣品不會隨時間降解的唯一方法。
一些存儲庫將利用這兩種模式對其樣本的好處。過快冷凍樣品會損壞細胞膜，在某些情況下，可以使用壓縮機冷凍機在將樣品長期儲存之前逐漸降低樣品的溫度。這在液氮冷凍機中通常是不可能的，但氮蒸氣ULT冷凍機具有改變溫度的能力。使樣品能夠緩慢降低到所需的溫度，在那里它們可以長期儲存或很容易地轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)的液氮冷凍柜中。
判決書
兩種樣品儲存模式都有其支持者和反對者，每種模式都有優(yōu)缺點，具體取決于可訪問性、可靠性和溫度等多個因素。
可以肯定的是，對于重要樣本的中長期儲存，氮蒸氣冷凍機比機械或液氮冷凍機提供了更大的靈活性，同時也提供了傳統(tǒng)液氮裝置的可靠性。
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