當(dāng)使用液氮在低溫下儲(chǔ)存生物樣本時(shí),,有兩種主要選擇需要考慮,。第一種是氣相儲(chǔ)存,另一種是將樣品直接儲(chǔ)存在液相氮?dú)庵小?/p>
液氮在20世紀(jì)50年代首次用于低溫儲(chǔ)存,,使其能夠在低至-196°C的溫度下儲(chǔ)存樣品,。從那時(shí)起,液氮就被認(rèn)為是低溫儲(chǔ)存的黃金標(biāo)準(zhǔn),。對(duì)于在水的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(-135°C)以下長期儲(chǔ)存樣品,,這是幾乎所有生物功能停止的極限,液氮等制冷劑是唯一的解決方案,。
最初,,唯一的選擇是將樣品容器浸入液相。然而,,技術(shù)的進(jìn)步很快導(dǎo)致了干相或氣相儲(chǔ)存的出現(xiàn),,其中樣品儲(chǔ)存在液氮上方而不是液氮中。
這兩種類型的樣品儲(chǔ)存冷凍柜設(shè)計(jì)至今仍在使用,,每種都有自己的優(yōu)缺點(diǎn),。一般來說,最佳選擇將取決于您的需求和要求,。
保管部
這就是每種解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)最明顯的地方,。由于冰箱內(nèi)部的設(shè)計(jì)不同,這兩種設(shè)計(jì)都有優(yōu)缺點(diǎn),。
這兩種類型的冷凍柜都含有液相氮,。然而,氣相冷凍機(jī)不是直接儲(chǔ)存在液氮中,,而是將樣品儲(chǔ)存在上述產(chǎn)生的蒸汽中,。一些人批評(píng)氣相儲(chǔ)存冷凍柜空間不足,由于需要液氮基,,冷凍柜的下三分之一無法使用,。然而,這種批評(píng)現(xiàn)在已經(jīng)過時(shí)了,,因?yàn)樗饕傅氖且合嗬鋬龉?,這些冷凍柜只是為了氮?dú)庹羝麅?chǔ)存而進(jìn)行了改裝,而專門設(shè)計(jì)的新型冷凍柜往往不會(huì)遇到這些儲(chǔ)存限制,。
大多數(shù)用戶都同意的汽相低溫冷凍機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要方面是盡量減少污染的機(jī)會(huì),,這是液相液氮冷凍機(jī)的一個(gè)真正問題,。小瓶爆炸是氣相儲(chǔ)存中不存在的另一個(gè)潛在問題,但當(dāng)只有一滴液氮進(jìn)入樣品小瓶時(shí),,就會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象,。隨后,當(dāng)它被加熱時(shí),,液氮迅速膨脹到其體積的690倍會(huì)導(dǎo)致小瓶劇烈爆炸,,這不僅是潛在的危險(xiǎn),還會(huì)導(dǎo)致樣品損失,。
如果在液氮中儲(chǔ)存不當(dāng),,樣品有可能被污染。因此,,有價(jià)值的樣本不應(yīng)與可能感染的樣本一起儲(chǔ)存在液相液氮中,。
一些污染物,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染性。一份報(bào)告稱,,乙型肝炎在液氮中放置兩年后仍具有傳染性,。
氣相液氮冷凍柜避免了污染問題,因?yàn)闃悠穬?chǔ)存在液氮上方而不是液氮中,,從而最大限度地減少了通過液體本身傳播的可能性,。
此外,容器外層的污染會(huì)使研究人員在檢索過程中面臨風(fēng)險(xiǎn),。與液相冷凍柜不同,,使用氣相冷凍柜時(shí),由于不需要與液氮本身接觸,,因此用戶污染或?yàn)R回傷害的風(fēng)險(xiǎn)要低得多,。忽視污染的可能性,液氮本身會(huì)對(duì)運(yùn)營商和周圍地區(qū)構(gòu)成足夠的威脅,。
訪問權(quán)限
液相液氮冷凍柜通常更適合長期儲(chǔ)存樣品,,因?yàn)橹苯咏胍后w中被認(rèn)為在較長時(shí)間內(nèi)更有效、更可靠,。
相反,,設(shè)計(jì)用于蒸汽儲(chǔ)存的冷凍柜在獲取樣品方面占上風(fēng)。這是因?yàn)閺恼羝麘腋∫褐刑崛悠芬菀椎枚?。例如,,HEco?系列氣相冷凍機(jī)允許通過蓋子輕松訪問樣品,并具有高存儲(chǔ)密度,,而不會(huì)犧牲保持時(shí)間或樣品安全性,。HEco?還具有一個(gè)內(nèi)部轉(zhuǎn)盤,,可以將樣品帶到操作員處,從而消除了在冷凍柜后部難以接觸到樣品的需要,,而這對(duì)于液相冷凍柜來說可能是一個(gè)真正的危險(xiǎn),。
一些人還認(rèn)為液體儲(chǔ)存消耗更少的液氮。然而,,高效和專用的蒸汽儲(chǔ)存冷凍柜,,如HEco?,消耗的液氮比同等容量的液體儲(chǔ)存冷凍柜少近50%,。
溫度控制
雖然多年來,,研究人員在溫度控制方面普遍受到限制,但氣相冷凍機(jī)的出現(xiàn)帶來了更有效的溫度調(diào)節(jié),。
操作員歷來對(duì)氣相冷凍機(jī)的溫度均勻性持懷疑態(tài)度,,盡管在早期版本中,冷凍機(jī)頂部和底部的樣品溫度存在顯著差異?,F(xiàn)代氣相冷凍機(jī)已經(jīng)克服了這些最初的缺點(diǎn),,目前的版本能夠舒適地保持頂箱中-190°C的溫度。這是一項(xiàng)不小的成就,,尤其是考慮到即使去除液氮源,,HEco?等現(xiàn)代氣相冷凍機(jī)也可以保持低溫?cái)?shù)周。
液相冷凍機(jī)僅限于在-196°C左右的固定溫度下運(yùn)行,。然而,,蒸汽儲(chǔ)存的創(chuàng)新,如MVE Variō?系列,,現(xiàn)在為溫度控制提供了機(jī)會(huì),。Variō不將液氮儲(chǔ)存在冰箱本身,而是儲(chǔ)存在一個(gè)單獨(dú)的腔室中,,然后通過熱交換器產(chǎn)生蒸汽,。隨后,這種獨(dú)特的冷凍柜可以在-20°C至-150°C的寬溫度范圍內(nèi)運(yùn)行,。