低温保存、冷冻干燥对程序降温的要求

低温保存、冷冻干燥对程序降温的要求

低温一般是指0℃左右，深低温一般指低于-80℃以下，在低温环境中，生物体的新陈代谢会随着温度的降低而延缓。在0℃以上时，这种延缓是可逆的，随着温度升高，新陈代谢还回逐步恢复，但降至0℃以下时，这种延缓会受到不可逆的损伤。因为新陈代谢一般发生在水溶液或和水溶液之上进行，而冰点以下的水会形成硬度较高的冰晶，并且会使细胞内的水分丢失而形成细胞脱水。

所以不同的细胞要求利用不同的降温程序，一些复杂的细胞还需要多段降温。降温方法多样，例如利用冰箱进行两步法降温，和利用液氮容器内气象区的温度梯度手控降温。

在设计和选用降温仪时需要全面考虑到产品需求，例如数量、形状等，同时需要考虑降温仪的降温速率、温控范围等，另外还要考虑到经济性和实用性，综合评价下选用方案。

（1）工作温度范围：一般情况下降温仪的温控范围是室温至-60℃，温度则根据实际工作需要决定。

（2）温控速率：经过数十年的反复研究，学者们发现越低的降温速率越能实现对于复杂结构的细胞降温需求，而所谓的“超慢速冷却”则需要降温仪能够达到0.001℃/min的速度。另外个别需要急速冷冻的工作需要，则可以直接选择液氮冷冻的方式进行。

（3）控制精度：降温过程中的控制精度包括两个方面：降温速率的精度控制和温度值的精度控制。实践中认为误差在5%之内是可以被接受的。严格来说，一般控制在±0.2℃的精度控制内是可以被允许的。

（4）冷源的选择：在实际工作中，一般情况下使用价格较低的固态二氧化碳和液氮用来作为冷源。当华点高于-78℃时，一般选用固态二氧化碳，而需要更低温度时则选用液氮，目前大多数降温仪选用的冷源是液氮。