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存生物樣本時，有兩種主要選擇需要考慮。第一種是氣相儲存，另一種是將樣品直接儲存在液相氮氣中。

　　液氮在20世紀50年代首次用于低溫儲存，使其能夠在低至-196°C的溫度下儲存樣品。從那時起，液氮就被認為是低溫儲存的黃金標準。對于在水的玻璃化轉變點(-135°C)以下長期儲存樣品，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，技術的進步很快導致了干相或氣相儲存的出現，其中樣品儲存在液氮上方而不是液氮中。

　　這兩種類型的樣品儲存冷凍柜設計至今仍在使用，每種都有自己的優缺點。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缺點最明顯的地方。由于冰箱內部的設計不同，這兩種設計都有優缺點。

　　這兩種類型的冷凍柜都含有液相氮。然而，氣相冷凍機不是直接儲存在液氮中，而是將樣品儲存在上述產生的蒸汽中。一些人批評氣相儲存冷凍柜空間不足，由于需要液氮基，冷凍柜的下三分之一無法使用。然而，這種批評現在已經過時了，因為它主要指的是液相冷凍柜，這些冷凍柜只是為了氮氣蒸汽儲存而進行了改裝，而專門設計的新型冷凍柜往往不會遇到這些儲存限制。

　　大多數用戶都同意的汽相低溫冷凍機設計的一個主要方面是盡量減少污染的機會，這是液相液氮冷凍機的一個真正問題。小瓶爆炸是氣相儲存中不存在的另一個潛在問題，但當只有一滴液氮進入樣品小瓶時，就會發生這種現象。隨后，當它被加熱時，液氮迅速膨脹到其體積的690倍會導致小瓶劇烈爆炸，這不僅是潛在的危險，還會導致樣品損失。

　　如果在液氮中儲存不當，樣品有可能被污染。因此，有價值的樣本不應與可能感染的樣本一起儲存在液相液氮中。

　　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，因為樣品儲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，容器外層的污染會使研究人員在檢索過程中面臨風險。與液相冷凍柜不同，使用氣相冷凍柜時，由于不需要與液氮本身接觸，因此用戶污染或濺回傷害的風險要低得多。忽視污染的可能性，液氮本身會對運營商和周圍地區構成足夠的威脅。

　　訪問權限

　　液相液氮冷凍柜通常更適合長期儲存樣品，因為直接浸入液體中被認為在較長時間內更有效、更可靠。

　　相反，設計用于蒸汽儲存的冷凍柜在獲取樣品方面占上風。這是因為從蒸汽懸浮液中提取樣品要容易得多。例如，HEco?系列氣相冷凍機允許通過蓋子輕松訪問樣品，并具有高存儲密度，而不會犧牲保持時間或樣品安全性。HEco?還具有一個內部轉盤，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，而這對于液相冷凍柜來說可能是一個真正的危險。

　　一些人還認為液體儲存消耗更少的液氮。然而，高效和專用的蒸汽儲存冷凍柜，如HEco?，消耗的液氮比同等容量的液體儲存冷凍柜少近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，但氣相冷凍機的出現帶來了更有效的溫度調節。

　　操作員歷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。

　　液相冷凍機僅限于在-196°C左右的固定溫度下運行。然而，蒸汽儲存的創新，如MVE Variō?系列，現在為溫度控制提供了機會。Variō不將液氮儲存在冰箱本身，而是儲存在一個單獨的腔室中，然后通過熱交換器產生蒸汽。隨后，這種獨特的冷凍柜可以在-20°C至-150°C的寬溫度范圍內運行。