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廣州虹科電子科技有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： PROFIBUS/PROFINET 通訊網(wǎng)關(guān)，板卡，診斷工具，以及自動(dòng)化配件，CAN/CANOPEN 接口卡，開發(fā)工具，示波器，記錄儀 |
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2025-6-21 閱讀(7)
低溫生物學(xué)是研究低溫環(huán)境對(duì)生物樣品的生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝、遺傳等影響和現(xiàn)象的一門學(xué)科，它是生物領(lǐng)域研究的一個(gè)重要分支。通常生物樣品的存儲(chǔ)需要在深冷條件（≤80℃）下才能進(jìn)行長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的保存。這是因?yàn)樯飿悠返拇x活動(dòng)與溫度存在直接關(guān)系，其中有代表性的公式是由瑞典的阿倫尼烏斯所創(chuàng)立的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式：
k=A×exp(?Ea/R×T) （1）
在上式（1）中，k為生物樣品的代謝反應(yīng)速率；A為代謝反應(yīng)常數(shù)；R摩爾氣體常量，T為熱力學(xué)溫度，Ea為表觀活化能，A為指前因子（也稱頻率因子）。
由上式可以看出生物樣品的代謝反應(yīng)速率會(huì)隨著溫度的降低呈指數(shù)型減少，使得在深冷環(huán)境下細(xì)胞或組織的酶活性和代謝極大減慢或停滯。甚至有的生物樣品可在液氮（溫度-196℃）中保存多達(dá)幾百年。可以說完好的低溫保存重要生物制品是一個(gè)極其重要的研究方向。
干細(xì)胞或其他生物樣品在低溫下能夠保存主要是因?yàn)樗质巧飿悠返闹饕煞?。而水在深冷的溫度下?huì)以晶體狀態(tài)或玻璃態(tài)的方式存在，在這種狀態(tài)下，水分子之前存在很強(qiáng)的作用力，繼續(xù)不會(huì)擴(kuò)散及相互作用，這就為細(xì)胞的冷凍保存提供了可能。
目前受到學(xué)界廣泛認(rèn)可的是低溫生物學(xué)家Mazur在1972年提出的兩因素假說：即在生物樣品的低溫保存中，其保存效果一般受到兩個(gè)獨(dú)立因素的影響，其一是由與冷卻速率有關(guān)的胞內(nèi)冰形成的損傷，速率越快，其損傷越大；其二是溶質(zhì)損傷，由于冷卻的速率過慢，細(xì)胞在高溶質(zhì)的溶液中暴露的時(shí)間較長(zhǎng)，損傷就越大。
現(xiàn)階段，低溫冷凍保存方式有兩種，分別是快速降溫保存和慢速降溫保存。快速降溫保存指的是迅速將生物樣品投入液氮罐中進(jìn)行存儲(chǔ)。慢速降溫保存（也稱“兩步法“）是指先把生物樣品按照一定的冷凍程序降溫至－80℃，維持一段時(shí)間后，再投入到液氮中進(jìn)行低溫存儲(chǔ)。
由于快速雖然操作方便、設(shè)備費(fèi)用低，但由于細(xì)胞在快速投入液氮罐的過程中會(huì)因?yàn)榻禍厮俾蔬^快，細(xì)胞內(nèi)的水分會(huì)因?yàn)閬聿患皾B透帶細(xì)胞膜外面，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分會(huì)形成大量的冰晶改變細(xì)胞外形和尺寸，從而造成細(xì)胞復(fù)蘇活性很低，因此，結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究和臨床應(yīng)用，慢速降溫過程還是低溫保存生物制品的主流方法。
液氮程序降溫儀采用液氮作為冷源，加熱盤管作為熱源，通過反饋溫度控制系統(tǒng)，控制液氮給進(jìn)電磁閥和加熱功率綜合調(diào)節(jié)腔體的溫度情況，使溫度按照設(shè)定程序進(jìn)行低溫冷凍保存。
點(diǎn)成CRF-1免液氮程序降溫儀無需液氮和冷凍劑，采用斯特林循環(huán)引擎（Stirling Cycle Engine），可提供精確的、重現(xiàn)性的生物制冷效果，尤其是在重要的成核/播種階段，這就確保了細(xì)胞解凍后的恢復(fù)。該儀器適合用于多種材料的冷凍保存，包括胚胎、干細(xì)胞、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、精子、抗體、組織切片和嚙齒動(dòng)物器官。
CRF-1臺(tái)式設(shè)計(jì)，外形精巧，根據(jù)冷凍后的細(xì)胞存活率顯示，其性能比同類液氮降溫儀更優(yōu)。操作簡(jiǎn)單，有無PC連接都可進(jìn)行；數(shù)據(jù)可以通過PC軟件進(jìn)行記錄，冷卻數(shù)據(jù)將直接顯示在PC屏幕上。不同的冷卻數(shù)據(jù)可通過下拉菜單獲取，并且可以編寫自定義的配置文件。
參考文獻(xiàn)：
