液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)快速降(jiang)溫(wen)不(bu)均勻會影(ying)響(xiang)樣本(ben)質量問題(ti)

　　液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)在快速降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)的不(bu)均勻現象，的確(que)會對樣本(ben)質量產(chan)生(sheng)顯(xian)著(zhu)影響(xiang)。液(ye)氮的快速降(jiang)溫(wen)通常(chang)用(yong)於(yu)保存(cun)細胞(bao)、組織或其他(ta)生(sheng)物(wu)樣本(ben)，其目(mu)的是使(shi)樣本(ben)中的水(shui)分迅速凍(dong)結(jie)，從而避(bi)免(mian)冰晶(jing)對細胞(bao)結(jie)構的破(po)壞(huai)。然而，在降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)中(zhong)，液(ye)氮分布(bu)不(bu)均或冷(leng)卻(que)速率過(guo)快或過(guo)慢，都可能導致(zhi)樣本(ben)質量的變化，嚴(yan)重時甚至(zhi)會導(dao)致(zhi)樣本(ben)失效(xiao)。具體而言(yan)，液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)中的溫(wen)度分布(bu)差(cha)異、冷(leng)卻(que)速度(du)的不(bu)同(tong)以(yi)及容器(qi)的存(cun)放(fang)方式，都會對樣本(ben)的保存(cun)效(xiao)果(guo)造成不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的影(ying)響(xiang)。

　　液(ye)氮容器(qi)內溫(wen)度的不(bu)均勻性(xing)

　　液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)在實際(ji)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，常(chang)常(chang)出(chu)現溫(wen)度不(bu)均勻的現象，這(zhe)種溫(wen)差會影(ying)響(xiang)樣本(ben)的降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)，進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)樣本(ben)的質(zhi)量。在(zai)液(ye)氮容器(qi)中，液(ye)氮通(tong)常(chang)被(bei)分配在容器(qi)的底(di)部(bu)，而(er)容器(qi)的上部(bu)溫(wen)度較高，冷(leng)卻(que)效(xiao)率較(jiao)低(di)。根(gen)據實驗數(shu)據，液(ye)氮容器(qi)底(di)部(bu)的溫(wen)度通常(chang)可達(da)到(dao)-196°C，但(dan)距離容器(qi)部(bu)約(yue)10厘(li)米(mi)的位置，溫(wen)度可能升高至(zhi)-150°C左(zuo)右。這(zhe)種溫(wen)度梯度會導(dao)致(zhi)不(bu)同(tong)位置的樣本(ben)降溫(wen)速率不(bu)同(tong)。如(ru)果(guo)樣本(ben)放置在冷(leng)卻(que)不(bu)均勻的位置，就(jiu)可能出(chu)現樣本(ben)局部(bu)過(guo)快凍(dong)結(jie)或(huo)凍(dong)結(jie)不(bu)完(wan)全(quan)，影(ying)響(xiang)細胞(bao)膜(mo)結(jie)構和(he)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的穩(wen)定(ding)性(xing)。

　　例如(ru)，細胞(bao)存(cun)儲過(guo)程(cheng)中(zhong)，細胞(bao)在溫(wen)度不(bu)均勻的情(qing)況下(xia)，可能出(chu)現某些區域(yu)凍(dong)結(jie)過(guo)快，導致(zhi)細胞(bao)內外冰(bing)晶(jing)的生(sheng)成，而(er)其他(ta)區域(yu)卻(que)凍(dong)結(jie)過(guo)慢，導致(zhi)細胞(bao)損傷。在冷(leng)凍(dong)保存(cun)過(guo)程(cheng)中(zhong)，冰(bing)晶(jing)的形成是壹(yi)個致(zhi)命的因(yin)素(su)，尤其是當(dang)冰晶(jing)形成在(zai)細胞(bao)內時，會導(dao)致(zhi)細胞(bao)膜(mo)的破(po)裂及結(jie)構損壞(huai)，進而(er)導(dao)致(zhi)細胞(bao)活(huo)性(xing)喪(sang)失。根(gen)據壹些研究(jiu)，細胞(bao)冷(leng)凍(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，如(ru)果(guo)降溫(wen)速率不(bu)均勻，細胞(bao)的存(cun)活(huo)率可能降低(di)至(zhi)30%-50%，而(er)均勻降(jiang)溫(wen)能夠(gou)使(shi)細胞(bao)存(cun)活(huo)率保持在(zai)70%-80%之間(jian)。

　　降(jiang)溫(wen)速率的影(ying)響(xiang)

　　樣本(ben)降溫(wen)速率過(guo)快或過(guo)慢，都會影(ying)響(xiang)樣本(ben)的質(zhi)量。液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)雖(sui)然能夠(gou)提(ti)供(gong)低(di)的溫(wen)度，但(dan)不(bu)同(tong)容器(qi)的降(jiang)溫(wen)速率卻(que)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)差異(yi)。壹(yi)般(ban)來(lai)說，液(ye)氮的降(jiang)溫(wen)速率應(ying)保持在(zai)10°C至(zhi)20°C每(mei)分鐘(zhong)之間(jian)。速率過(guo)快，樣本(ben)中的水(shui)分可能會由於(yu)溫(wen)差過(guo)大(da)產(chan)生(sheng)瞬(shun)時冰(bing)晶(jing)，造成細胞(bao)破裂或組織結(jie)構損傷。而降溫(wen)過(guo)慢則可能導致(zhi)細胞(bao)內水(shui)分慢慢結(jie)冰(bing)，形成較(jiao)大(da)冰晶(jing)，同(tong)樣會對細胞(bao)造成傷害(hai)。特(te)別(bie)是對於(yu)壹些敏感的細胞(bao)類型，如(ru)幹(gan)細胞(bao)或受精卵(luan)，降溫(wen)速率過(guo)快可能會引(yin)發嚴(yan)重的細胞(bao)結(jie)構損壞(huai)。

　　壹些研究(jiu)表(biao)明，細胞(bao)的存(cun)活(huo)率與(yu)降(jiang)溫(wen)速率有(you)密切關(guan)系。例如(ru)，當降(jiang)溫(wen)速率為(wei)20°C/min時，細胞(bao)存(cun)活(huo)率可以(yi)達(da)到(dao)90%以(yi)上，而降(jiang)溫(wen)速率過(guo)快(如(ru)50°C/min)或過(guo)慢(如(ru)5°C/min)時，存(cun)活(huo)率則(ze)會急(ji)劇(ju)下(xia)降。為(wei)了(le)確(que)保細胞(bao)的高效(xiao)存(cun)儲，必(bi)須在降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)中(zhong)維(wei)持適(shi)當的速率。

　　存(cun)放(fang)位置與容器(qi)類型(xing)

　　液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)的存(cun)放(fang)位置對降(jiang)溫(wen)效(xiao)果(guo)也有(you)著(zhe)不(bu)可忽視的影(ying)響(xiang)。液(ye)氮容器(qi)的使(shi)用(yong)通(tong)常(chang)要(yao)求(qiu)放置在溫(wen)度較為(wei)恒(heng)定(ding)的環(huan)境(jing)中(zhong)。如(ru)果(guo)容器(qi)在存(cun)放(fang)過(guo)程(cheng)中(zhong)與(yu)空(kong)氣流通(tong)較(jiao)多的地方接觸(chu)，容易(yi)造成冷(leng)卻(que)不(bu)均勻。此(ci)外，容器(qi)的形狀(zhuang)和(he)材料(liao)也會影(ying)響(xiang)冷(leng)卻(que)效(xiao)率。例如(ru)，較為(wei)薄(bo)壁(bi)的容器(qi)可能導致(zhi)液(ye)氮揮(hui)發過(guo)快，冷(leng)卻(que)效(xiao)果(guo)不(bu)佳。而較厚壁(bi)的容器(qi)則可能在維(wei)持低(di)溫(wen)的同(tong)時，減(jian)少溫(wen)度波動(dong)對樣本(ben)的影(ying)響(xiang)。

　　在實際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)，有(you)些液(ye)氮容器(qi)在設計上並(bing)未(wei)充(chong)分考(kao)慮到(dao)溫(wen)度分布(bu)的問題(ti)。例如(ru)，某些容器(qi)內部(bu)缺(que)乏良好的熱(re)隔離設計，導(dao)致(zhi)液(ye)氮在(zai)容器(qi)內快速消(xiao)耗並(bing)造成溫(wen)度波動(dong)。此(ci)外，容器(qi)內部(bu)存(cun)放(fang)的架(jia)子或支(zhi)架(jia)，如(ru)果(guo)設計不(bu)合理(li)，可能導致(zhi)樣本(ben)在降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)現偏離(li)冷(leng)卻(que)核(he)心(xin)區域(yu)的位置，進而引(yin)發降(jiang)溫(wen)速率的不(bu)均衡，影(ying)響(xiang)樣本(ben)的質(zhi)量。

　　如(ru)何避(bi)免(mian)液(ye)氮降(jiang)溫(wen)不(bu)均對樣本(ben)的影(ying)響(xiang)

　　為(wei)了(le)避(bi)免(mian)液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)降溫(wen)不(bu)均對樣本(ben)的負(fu)面影(ying)響(xiang)，操作(zuo)人員(yuan)可以(yi)采(cai)取(qu)壹些有(you)效(xiao)措(cuo)施(shi)。首(shou)先，確(que)保容器(qi)的溫(wen)度均勻分布(bu)，避(bi)免(mian)將樣本(ben)集(ji)中(zhong)在(zai)容器(qi)部(bu)或(huo)底(di)部(bu)，而(er)是盡(jin)量將(jiang)樣本(ben)分布(bu)在(zai)容器(qi)的中(zhong)央(yang)位置。其次(ci)，建(jian)議(yi)在(zai)冷(leng)凍(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)控(kong)制降溫(wen)速率的設備。例如(ru)，可以(yi)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)冷(leng)凍(dong)系統(tong)，調控(kong)冷(leng)卻(que)速率，確(que)保樣本(ben)以(yi)穩(wen)定(ding)的速度(du)降溫(wen)。對於(yu)存(cun)儲環(huan)境(jing)，也應(ying)選(xuan)擇(ze)溫(wen)度較為(wei)恒(heng)定(ding)且濕度適中(zhong)的地方，以(yi)減(jian)少外(wai)界(jie)環(huan)境(jing)對容器(qi)內液(ye)氮溫(wen)度的影(ying)響(xiang)。

　　另(ling)外，在選(xuan)擇(ze)液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)時，也(ye)應註意(yi)容器(qi)的質(zhi)量和(he)材料(liao)性(xing)能。高質量的液(ye)氮容器(qi)往往(wang)能夠(gou)提(ti)供(gong)更好的溫(wen)度均勻性(xing)和(he)保溫(wen)性(xing)能，減(jian)少因(yin)液(ye)氮揮(hui)發過(guo)快或容器(qi)內溫(wen)差過(guo)大(da)造成的降(jiang)溫(wen)不(bu)均現象。根(gen)據經(jing)驗，使(shi)用(yong)帶(dai)有(you)內(nei)外隔熱(re)設計的容器(qi)，能夠(gou)有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)液(ye)氮的快速消(xiao)耗和(he)溫(wen)度波動(dong)，從而保持樣本(ben)的高質量保存(cun)狀(zhuang)態。

　　通(tong)過(guo)科(ke)學合理(li)的管(guan)理(li)和(he)操作(zuo)方法，可以(yi)顯(xian)著(zhu)提高液(ye)氮生(sheng)物(wu)容器(qi)在使(shi)用(yong)中(zhong)的降(jiang)溫(wen)效(xiao)果(guo)，減少不(bu)均勻降(jiang)溫(wen)對樣本(ben)質量的影(ying)響(xiang)，從而為(wei)細胞(bao)、組織等樣本(ben)的長(chang)期(qi)保存(cun)提(ti)供(gong)更加可靠(kao)的保障(zhang)。