——如何用好超低溫冰箱凍存架(一)

      生命科學實驗常會用到超低溫凍存架。

      若要論依賴凍存架的，怕得首推液氮罐的操作。存取液氮凍存細胞時，固定細胞凍存盒的方形多層提籃即是可耐受極低溫度、名副其實的超低溫凍存架。譬如許多細胞室配備的Thermo Scientific Locator 4 Plus液氮存儲罐，隨機標配了4個10層不銹鋼方形凍存架，每個架可容納10個2mL的凍存盒。

      其次，部分實驗室的臥式超低溫冰箱，臍帶血庫和干細胞庫使用的可自動填充液氮的液氮儲存箱及大容量樣品儲存罐等，樣品存取操作也會用到名為拎筐式凍存架、單列上提式凍存架、多層單體凍存架等的超低溫凍存架。

      臥式超低溫與液氮罐細胞凍存用的凍存架，主體部分均為多層塔型，每層只容納一個凍存盒，橫截面接近方形，都是從指定的某一側開門抽出凍存盒樣品。

      區別在于架頂部的提手：臥式超低溫冰箱凍存架的提手呈倒立“U”型，可平放，可抓握提起架體。液氮罐用凍存架頂部為一固定長桿，桿頂為帶鵝頸型彎曲的把手，頸曲與液氮罐罐口卡槽匹配將凍存架懸掛固定。關鍵是，桿的長度足以使手與液氮保持安全操作距離。因此，這兩種凍存架相互之間無法替代。

      臥式超低溫冰箱（Chest Freezers），采用頂部開門取放樣品。開門時，高密度低溫冷氣保留在柜體內，冷氣流失少，冰箱能耗低。但因占地面積大、搬運安置不便，故實驗室大多首選立式超低溫冰箱（-86℃ Upright Ultra-Low Temperature Freezer）而非臥式。人們在常交流中提及超低溫冰箱，也多半是指立式的。

     -80℃立式超低溫冰箱用凍存架，外形與臥式冰箱用的塔型凍存架不同。而隨著立式機型的大規模引入，蘊藏著對配套凍存架的巨大需求潛能。

      各品牌超低溫冰箱的宣傳資料中，凍存架整整齊齊把冰箱裝得滿滿當當。借助于凍存架，箱體內部被分隔成數百個小存儲空間，可供數人甚至數十人共享，樣品查找和存取做到有條不紊。

      其次，凍存架的層層阻隔，遏制了超低溫冷氣在開門時大量傾泄，減輕箱體內部溫度大幅波動風險，提高樣品存儲安全性。此外，它還限制了箱體內冰霜肆意增長對寶貴存儲空間的蠶食，可提高空間利用率。因此，超低溫冰箱廠家都大力倡導使用凍存架。

      反之，如果冰箱缺少凍存架，樣品不分種類、不計包裝大小，隔板上部有多大空塞多少樣品，樣品散亂不堪，查找費時。特別是，大量遺失標識、長期無人問津的樣品占用寶貴空間，以致新增實驗樣品無法存儲。管理員張貼告示：“X樓公用-80℃冰箱因大量樣品……，逾期無人認領將……，后果自負”。這種現象在公共實驗平臺工作中司空見慣。

      因此，有條件、有使用經驗的實驗室，特別重視超低溫凍存架配置使用。

      理想雖豐滿，現實卻骨感。因為，從下面兩張圖，直白地揭示了實驗室超低溫冰箱凍存架目前在實驗室使用的境遇。

     一邊是超低溫冰箱，連經濟型側取式凍存架都一架難求。

      而另一邊卻是超低溫凍存架，或因配置方案“違和”而閑置，或明珠暗投，慘遭遺棄甚至損壞！可謂身世沉浮，飽嘗冷暖。

      《GB/T 5458-2012液氮生物容器國家標準》規定，樣品提筒為液氮容器的標準組成附件，且筒體、提桿的材料為奧氏體不銹鋼（即ASTM 304不銹鋼）。對提筒的制造工藝要求是：筒體、提桿、絕熱管和手把相互間連接牢靠。雖然標準對提筒的外形、功能和尺寸規格未作規定。但用于多層塔形凍存架理應視為提筒的一種而適用于此條款。

      因此，凍存架作為液氮罐隨機標配由生產商提供具有一定強制性。只要確認特定型號液氮罐配套凍存架的規格尺寸是否符合自身樣品需要后，用戶無需擔心凍存架配置和產品質量問題。

      如果說液氮罐、液氮存儲箱容器使用凍存架操作是因安全防護剛需，那對超低溫冰箱凍存架配置的需求無疑“柔中帶剛”。作為樣品存儲操作的輔助附件，超低溫凍存架、低溫擱架均非《GBT20154-2014低溫保存箱國家標準》法定內容。甚至其是否應作為選配附件都只字未提，更遑論對其功能、材質，工藝和尺寸規格的規定。

      超低溫冰箱對配套凍存架的國家和行業質量技術標準的缺失，造成外在驅動不足。而長期以來超低溫冰箱使用中形成的“因陋就簡、艱苦樸素”習慣，加上凍存架產品內在技術局限性等多方面，是造成這兩類超低溫凍存在實驗室使用中的巨大反差的根本原因。

      從供給側看，冰箱廠家既凍存架無供應之責，對其設計研發和改進的持續投入難以引起重視，對推動建立統一技術標準工作更缺乏內在動力。但凍存架柔性需求確吸引了大批第三方中小企業參與。但由于缺乏統一質量技術標準，產品功能設計、規格、材料、生產工藝和質量檢驗標準參差不齊，其結果是，產品結構不完善，定制服務也是“定”“制”全無。

      從需求側看，實驗室超低溫冰箱凍存架在引入和使用管理中常遇到的難題有三個。最常見的是，對凍存架的使用價值重視程度不夠，采用粗放式管理。殊不知，這樣種使用方式樣品管理時間成本很高。其次是，一口氣買一堆凍存架，隨后發現好些樣品無法為凍存架所容，為騰出冰箱空間部分凍存架只能閑置，正所謂的按下葫蘆起了瓢。最后是，量身定制凍存架，本想來個依葫蘆畫瓢，卻不清楚賣家的“葫蘆”長啥樣，定制的規格說不清，不靠譜，不了了之。

      不畏浮云遮望眼，只緣身在最高層。要達到凍存架配置無憂境界，須先弄清兩個關鍵技術問題：一是對市面有哪些功能類型的凍存架以及這些成品是否符合自身樣品存儲要求做到心中有數；二是所用超低溫的內部尺寸與何種規格的凍存架可有效兼容？

      為此，阿拉斯加科技官網(www.aizailushang.cn)陸續推出《如何用好超低溫冰箱凍存架》系列文章，探討如何實現實驗室超低溫冰箱凍存架的優化利用。首先呈上《Thermo立式超低溫冰箱抽屜式凍存架的功能類型和配置指南》，拋磚引玉。

參考文獻：

1.《GB/T 5458-2012液氮生物容器國家標準》

2.《GBT20154-2014低溫保存箱國家標準》