當(dāng)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(jì)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(rèn)為是低溫儲存的黃金標(biāo)準(zhǔn)。對于在水的玻璃化轉(zhuǎn)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(shù)的進(jìn)步很快導(dǎo)致了干相或氣相儲存的出現(xiàn)，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(shè)計至今仍在使用，每種都有自己的優(yōu)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(yōu)缺點最明顯的地方。由于冰箱內(nèi)部的設(shè)計不同，這兩種設(shè)計都有優(yōu)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(chǎn)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(xiàn)在已經(jīng)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(jìn)行了改裝，而專門設(shè)計的新型冷凍柜往往不會遇到這些儲存限制。

　　大多數(shù)用戶都同意的汽相低溫冷凍機設(shè)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(dāng)只有一滴液氮進(jìn)入樣品小瓶時，就會發(fā)生這種現(xiàn)象。隨后，當(dāng)它被加熱時，液氮迅速膨脹到其體積的690倍會導(dǎo)致小瓶劇烈爆炸，這不僅是潛在的危險，還會導(dǎo)致樣品損失。

　　如果在液氮中儲存不當(dāng)，樣品有可能被污染。因此，有價值的樣本不應(yīng)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(fēng)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(fēng)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(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存樣品，因為直接浸入液體中被認(rèn)為在較長時間內(nèi)更有效、更可靠。

　　相反，設(shè)計用于蒸汽儲存的冷凍柜在獲取樣品方面占上風(fēng)。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(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，而這對于液相冷凍柜來說可能是一個真正的危險。

　　一些人還認(rèn)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(xiàn)帶來了更有效的溫度調(diào)節(jié)。

　　操作員歷來對氣相冷凍機的溫度均勻性持懷疑態(tài)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?，F(xiàn)代氣相冷凍機已經(jīng)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(xiàn)代氣相冷凍機也可以保持低溫數(shù)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(chuàng)新，如MVE Variō?系列，現(xiàn)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(chǎn)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(nèi)運行。