长期储存生物样本机械冷冻机的选择
无论是干细胞、生殖细胞还是其他生物样本，每个研究人员都有自己喜欢的储存方法。但哪一个最好？
氮气蒸汽冷冻机和机械冷冻机有什么区别？
机械冷冻机通常设计为直立式，便于接近，并由发动机或压缩机提供动力。通常，这种类型的冷冻机可能使用乙烷（R170）或丙烷（R290）等制冷剂。虽然它们可以在较低的温度下短时间运行，但机械冷冻机通常保持在-80°C左右。
同时，氮蒸气冷冻柜的设计更接近液氮冷冻柜，液氮冷冻柜具有圆形轮廓，以允许进入。样品架放置在冷冻柜内的转盘上。氮蒸汽冷冻机的不同之处在于，它结合了一个热交换系统，该系统使用液氮的汽化能量作为冷却剂。
使用这种将样品储存在氮气蒸汽而不是液体中的方法，可以在-20至-150°C之间储存样品，从而在温度上具有更大的灵活性。只要有LN₂供应，设定温度几乎可以无限期保持。
样品很容易通过冷冻柜顶部的盖子进入，里面的转盘可以进入相关的样品架。机械冷冻机通常是研究人员的首选，尽管他们需要定期、频繁地接触样本。
机械冷冻机的缺点
尽管机械冷冻机提供了样本检索的好处，但它们也有许多缺点。首先，机械冷冻机的温度是有限的。即使在-80°C的温度下操作基于压缩机的冷冻机也需要大量的能量，并可能对机组部件造成压力。这会对环境产生明显的影响，甚至在您考虑是否需要暖通空调系统来去除冰箱产生的多余热量之前。
机械冷冻机的另一个缺点是热点，这是整个冷冻机温度变化较大的地方，在某些情况下，温差可达30°C。相比之下，MVE Vario等氮蒸汽冷冻机可以保持<5°C的温度变化。
机械冷冻机最令人担忧的缺点，也是让研究人员夜不能寐的缺点，是它们缺乏冗余。如果电源被切断，或者冷冻柜发生故障，样本很快就会变得不可行。有时，这可能会在没有警告的情况下发生。
2012年，哈佛大学脑组织资源中心的一台冰箱发生故障，损坏了世界上最大的自闭症脑样本库的三分之一。尽管外部恒温器的读数为-80°C，但内部的温度更接近家用冰箱的温度。只有当研究人员手动调查时，才发现了这一故障。
约翰斯·霍普金斯大学神经病学副教授、神经病理学家卡洛斯·帕尔多教授表示，这一失败使自闭症研究倒退了十年。
氮蒸汽冷冻机更可靠吗？
氮蒸汽冷冻机的故障率要低得多，因为它们的机械部件较少。虽然它们确实需要控制面板的小型电源，但这可以在备用电池上运行，从而确保内部样品的安全。假设冷冻柜持续供应液氮，它将继续运行并保持样品冷冻。
氮气蒸汽冷冻机可以由实验室外储存的储罐供应，储罐可以根据需要定期输送液氮。
简单地打开基于压缩机的冷冻柜的门就可以改变内部的温度。这对于非常脆弱的样品来说可能是危险的。如果电源被切断，那么样品可能会在几个小时内损坏。相比之下，现代氮蒸气冷冻机可以长时间保持其非常低的温度。例如，MVE Variō™的隔热性能非常好，在-80°C下运行时，即使没有液氮供应，温度也需要四天才能升至-60°C。
如果确实发生故障，氮气蒸汽冷冻机的维修通常是快速、简单和廉价的，因为没有昂贵的压缩机或电机需要更换。
热门话题
温度是两种储存模式支持者的主要分界点。如上所述，压缩机冷冻机通常在-80°C左右运行。在较低的温度下运行它们是可能的，但这会给电机带来额外的压力，并经常导致故障。
MVE Variō™冷冻柜等氮气蒸汽ULT冷冻柜可以在低至-150°C的温度下舒适地储存样品。这远远超过了水的玻璃化转变点（-135°C），低于该点，几乎所有的生物功能都会停止。许多人认为这是确保样品不会随时间降解的唯一方法。
一些存储库将利用这两种模式对其样本的好处。过快冷冻样品会损坏细胞膜，在某些情况下，可以使用压缩机冷冻机在将样品长期储存之前逐渐降低样品的温度。这在液氮冷冻机中通常是不可能的，但氮蒸气ULT冷冻机具有改变温度的能力。使样品能够缓慢降低到所需的温度，在那里它们可以长期储存或很容易地转移到传统的液氮冷冻柜中。
判决书
两种样品储存模式都有其支持者和反对者，每种模式都有优缺点，具体取决于可访问性、可靠性和温度等多个因素。
可以肯定的是，对于重要样本的中长期储存，氮蒸气冷冻机比机械或液氮冷冻机提供了更大的灵活性，同时也提供了传统液氮装置的可靠性。
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