家用冰箱保存食物，需要多少度?滿足絕大多數(shù)食材的儲鮮要求，最低-20℃足矣。
當然，有些“嬌貴”的食材需要更低的溫度。比如金槍魚，只有在-55℃以下凍結保鮮，才能較長時間地充分保持品質。
那么，保存人體細胞、組織、病毒等生物樣本呢?-60℃還是-70℃?都不夠。生物大分子(DNA、RNA、蛋白質等)和細胞、組織、器官、病毒等的常用儲存溫度主要有三個節(jié)點——-80℃、-140℃及-196℃。
在-80℃，樣本內的生化反應顯著減弱，可短期保持細胞活性和組織微觀結構。-196℃是液氮的溫度，也是常規(guī)方法所能實現(xiàn)的最低溫度。在這個溫度下，樣本內的各種生化反應基本停止，可以長期保存，但此種方式成本略高，且液氮揮發(fā)、飛濺容易對工作人員安全造成威脅。
-140℃則是非常理想的溫度，是通常認為的細菌和細胞的活性臨界溫度。樣本在這一低溫范圍內，生物學活動極大降低，可中長期保持細胞、組織內大分子和組織微觀結構的穩(wěn)定性。
不僅要超低溫，還要溫度恒定、均勻，要環(huán)保，如果可能，成本自然也是低了好——這就是生物樣本保存的苛刻要求。現(xiàn)在，這個領域有了一個穩(wěn)定、高效、環(huán)保、節(jié)能的新能手——海爾生物“深藍”，世界首款-150℃物聯(lián)碳氫深低溫冰箱。近日，60臺“深藍”下線交單海外市場，用于生物樣本庫的建設。
海爾生物-150℃物聯(lián)碳氫深低溫冰箱“深藍”下線。
生物樣本保存：世界難題
近年來，生命科學基礎研究加速發(fā)展，顛覆性技術不斷涌現(xiàn)，并向醫(yī)學、農業(yè)、工業(yè)等領域滲透，在解決人類發(fā)展面臨的健康、環(huán)境、資源等問題的過程中展現(xiàn)出廣闊前景。
但對科研院所、實驗室、生物樣本庫、生物制藥公司等而言，保存生物樣本一直是世界級的難題集合體。
難題一，技術要求太苛刻。首先，不同于家庭、工業(yè)等應用場景，生命科學研究的儲品大部分價值較高，而且部分儲品具有稀缺性乃至唯一性，損壞不可補救，尤其是治療類、檢測類的儲品，如果存儲不當，損壞后使用可能造成嚴重后果。其次，要在長時間存儲中保持生物分子及細胞活性，需要環(huán)境溫度盡可能低，降低樣本內的生化反應，提高各種成分的穩(wěn)定性。最后，生物樣本對溫度的波動很敏感，要求環(huán)境保持長時間的溫度均勻、恒定。
從設備應用看，實現(xiàn)-80℃保存，主要使用超低溫冰箱;實現(xiàn)-140℃保存，主要使用深冷冰箱或液氮氣相箱(罐);實現(xiàn)-196℃保存，主要使用液氮罐或箱。
從操作成本、簡便性及儲存量等方面考慮，-80℃保存有優(yōu)勢。但對于不同的生物大分子活性，-80℃下能保持多久尚在研究之中。所以，選擇更低的-140℃儲存是比較保險的方式。
難題二，液氮存儲成本高。為了實現(xiàn)-140℃儲存，一些機構采用液氮氣相箱(罐)保存生物樣本，這一方法高效、保存期長，但是液氮存儲需要特殊容器，購買容器和存儲液氮的成本都很高，也要消耗大量電力，增加了樣本存儲成本。同時，液氮屬于損耗品，隔一段時間就需要購買液氮補充，且需要專業(yè)人員定期維護。
難題三，深冷冰箱短板多?？?/strong>慮到液氮存儲的諸多難題，很多機構選擇了插電即用的深冷冰箱，但電制冷開啟容器取放樣本時，容易造成溫度較大范圍波動。
更重要的是，由于普遍采用含氟制冷劑，深冷冰箱面臨著越來越強的環(huán)保約束。當含氟制冷劑逐漸退出歷史舞臺，面對生物樣本庫、高等級實驗室等對深冷冰箱的剛性需求，如何攻克制冷系統(tǒng)選型配合、制冷劑配比等技術難題，提供環(huán)保、高效的深冷冰箱?
海爾碳氫冰箱：創(chuàng)新突破
“自主研發(fā)碳氫深冷技術，完全綠色環(huán)保制冷，GWP(全球變暖潛能值)接近于0。”對于“深藍”這個“世界第一”的含金量，海爾生物相關負責人如是介紹，“這不僅是海爾生物在深低溫制冷領域的科創(chuàng)突破，也是‘雙碳’戰(zhàn)略下中國制冷行業(yè)的創(chuàng)新實踐。”
從2019年立項到2022年批量下線交單，在“深藍”研發(fā)中，海爾生物依托在超低溫制冷領域積累的研發(fā)優(yōu)勢，聚焦制冷系統(tǒng)設計、混合制冷劑匹配、低溫換熱、溫度保持等核心技術。其中，制冷系統(tǒng)設計、混合制冷劑匹配決定了冰箱能否高效制冷至指定溫度區(qū)間，能否長期穩(wěn)定運行，能否具有良好的節(jié)能性，制冷劑對冰箱的環(huán)保性能則具有決定性影響;低溫換熱技術決定了制冷效率與溫度均勻性、穩(wěn)定性;恒溫保持技術則決定了冰箱應對間歇電力供應、無電力供應場景的存儲能力。
“三年不鳴，一鳴驚人!”“深藍”既環(huán)保節(jié)能，又穩(wěn)定高效。在安全運行方面，使用自調節(jié)壓力控制系統(tǒng)，保障制冷系統(tǒng)內部穩(wěn)定的壓力環(huán)境，冰箱報警可通過手機端物聯(lián)APP實時傳輸，保障樣本安全預警。在穩(wěn)定運行方面，借助全新一代碳氫制冷劑匹配雙機四級復疊制冷系統(tǒng)，“深藍”可適用10℃—32℃寬環(huán)溫應用環(huán)境，且箱內波動更小。
尤為特別的是制冷劑的應用，在深低溫存儲領域，這是平衡生產成本與產品效能的關鍵。海爾生物從碳氫制冷劑和變頻壓縮技術構建的超低溫制冷系統(tǒng)入手，持續(xù)推進研發(fā)。“深藍”以自主研發(fā)的碳氫制冷技術為內核，采用全新一代不含氟、對臭氧層無破壞、溫室效應影響極低的碳氫制冷劑，搭配雙機四級復疊制冷系統(tǒng)及物聯(lián)網技術，有力提高了制冷劑單位容積制冷能力。
“除了創(chuàng)造碳氫制冷領域的溫控紀錄，趨于‘零碳’，‘深藍’相對于傳統(tǒng)產品省電達30%，對一次性運行上百臺實驗設備的生物樣本庫用戶而言，可以大幅節(jié)省用電成本。而且噪音低至55分貝，便于實驗室放置使用。”海爾生物相關負責人道出了“深藍”的“貼心”之處。
（免責聲明：本網站內容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。
任何單位或個人認為本網站中的網頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產權或存在不實內容時，應及時向本網站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。 ）
