气相低温储存与液体储存的优缺点

　　当使用液氮在低温下储存生物样本时，有两种主要选择需要考虑。第一种是气相储存，另一种是将样品直接储存在液相氮气中。

　　液氮在20世纪50年代首次用于低温储存，使其能够在低至-196°C的温度下储存样品。从那时起，液氮就被认为是低温储存的黄金标准。对于在水的玻璃化转变点(-135°C)以下长期储存样品，这是几乎所有生物功能停止的极限，液氮等制冷剂是唯一的解决方案。

　　最初，唯一的选择是将样品容器浸入液相。然而，技术的进步很快导致了干相或气相储存的出现，其中样品储存在液氮上方而不是液氮中。

　　这两种类型的样品储存冷冻柜设计至今仍在使用，每种都有自己的优缺点。一般来说，最佳选择将取决于您的需求和要求。

　　保管部

　　这就是每种解决方案的优缺点最明显的地方。由于冰箱内部的设计不同，这两种设计都有优缺点。

　　这两种类型的冷冻柜都含有液相氮。然而，气相冷冻机不是直接储存在液氮中，而是将样品储存在上述产生的蒸汽中。一些人批评气相储存冷冻柜空间不足，由于需要液氮基，冷冻柜的下三分之一无法使用。然而，这种批评现在已经过时了，因为它主要指的是液相冷冻柜，这些冷冻柜只是为了氮气蒸汽储存而进行了改装，而专门设计的新型冷冻柜往往不会遇到这些储存限制。

　　大多数用户都同意的汽相低温冷冻机设计的一个主要方面是尽量减少污染的机会，这是液相液氮冷冻机的一个真正问题。小瓶爆炸是气相储存中不存在的另一个潜在问题，但当只有一滴液氮进入样品小瓶时，就会发生这种现象。随后，当它被加热时，液氮迅速膨胀到其体积的690倍会导致小瓶剧烈爆炸，这不仅是潜在的危险，还会导致样品损失。

　　如果在液氮中储存不当，样品有可能被污染。因此，有价值的样本不应与可能感染的样本一起储存在液相液氮中。

　　一些污染物，包括乙型肝炎和水疱性口炎病毒，即使悬浮在液氮中也仍然具有高度传染性。一份报告称，乙型肝炎在液氮中放置两年后仍具有传染性。

　　气相液氮冷冻柜避免了污染问题，因为样品储存在液氮上方而不是液氮中，从而最大限度地减少了通过液体本身传播的可能性。

　　此外，容器外层的污染会使研究人员在检索过程中面临风险。与液相冷冻柜不同，使用气相冷冻柜时，由于不需要与液氮本身接触，因此用户污染或溅回伤害的风险要低得多。忽视污染的可能性，液氮本身会对运营商和周围地区构成足够的威胁。

　　访问权限

　　液相液氮冷冻柜通常更适合长期储存样品，因为直接浸入液体中被认为在较长时间内更有效、更可靠。

　　相反，设计用于蒸汽储存的冷冻柜在获取样品方面占上风。这是因为从蒸汽悬浮液中提取样品要容易得多。例如，HEco™系列气相冷冻机允许通过盖子轻松访问样品，并具有高存储密度，而不会牺牲保持时间或样品安全性。HEco™还具有一个内部转盘，可以将样品带到操作员处，从而消除了在冷冻柜后部难以接触到样品的需要，而这对于液相冷冻柜来说可能是一个真正的危险。

　　一些人还认为液体储存消耗更少的液氮。然而，高效和专用的蒸汽储存冷冻柜，如HEco™，消耗的液氮比同等容量的液体储存冷冻柜少近50%。

　　温度控制

　　虽然多年来，研究人员在温度控制方面普遍受到限制，但气相冷冻机的出现带来了更有效的温度调节。

　　操作员历来对气相冷冻机的温度均匀性持怀疑态度，尽管在早期版本中，冷冻机顶部和底部的样品温度存在显著差异。现代气相冷冻机已经克服了这些最初的缺点，目前的版本能够舒适地保持顶箱中-190°C的温度。这是一项不小的成就，尤其是考虑到即使去除液氮源，HEco™等现代气相冷冻机也可以保持低温数周。

　　液相冷冻机仅限于在-196°C左右的固定温度下运行。然而，蒸汽储存的创新，如MVE Variō™系列，现在为温度控制提供了机会。Variō不将液氮储存在冰箱本身，而是储存在一个单独的腔室中，然后通过热交换器产生蒸汽。随后，这种独特的冷冻柜可以在-20°C至-150°C的宽温度范围内运行。