程序降溫儀，也叫程序冷(leng)(leng)凍儀，胚胎冷(leng)(leng)凍儀是實(shi)現生物樣本低溫(wen)凍存的關(guan)鍵設備。在(zai)常溫樣本需要向液(ye)氮低(di)溫環(huan)境轉移時，可以介導生物樣本的降溫過(guo)程。廣泛應用在(zai)干細胞移植、臍(qi)血凍存(cun)、眼角膜、心臟瓣膜、皮(pi)膚(fu)等器官(guan)組織的低(di)溫保存(cun)等領域，并正在(zai)向低(di)溫材料學(xue)科和農牧(mu)領域擴展(zhan)。
樣(yang)品(pin)凍存過程中，降溫(wen)速率(lv)是影響細胞復(fu)蘇活(huo)性的關鍵因素：過(guo)快/過慢都會對細胞造(zao)成損傷(shang)以致影(ying)響復蘇活性(xing)。降(jiang)溫速度過快時，細胞內的水迅速(su)結晶，冰晶會對細胞造成內部損(sun)傷；如果(guo)降溫速度過慢，細(xi)(xi)胞(bao)外的水(shui)先結冰，會在細(xi)(xi)胞(bao)內(nei)外產生滲(shen)透壓，會造成細(xi)(xi)胞(bao)脫(tuo)水(shui)，降低細(xi)(xi)胞(bao)復蘇率。
以上問題，可通過(guo)程序降溫儀對降溫速率的“精(jing)細(xi)控(kong)制”輕松(song)解決——降溫的不同(tong)階段，采用不同(tong)的降溫速率，可有效減少(shao)細胞損傷，提高復蘇率。一般為“先慢凍(dong)，后快(kuai)凍(dong)”。
目前市面上常用(yong)的程序降溫(wen)儀工作(zuo)原理是(shi)：通(tong)過微處理器控制(zhi)(zhi)系統和電(dian)磁(ci)閥，控制(zhi)(zhi)噴(pen)入腔體中的液氮量來(lai)精度高(gao)控制(zhi)(zhi)降溫速率。其優點是：控溫(wen)精度(du)高(gao)，受外界環(huan)境影響(xiang)小(xiao)。尤其是處理大體積樣本時，快速噴入的(de)(de)大量液氮更易帶走樣本中的(de)(de)潛(qian)熱(re)，從(cong)而快速降溫(wen)，保證(zheng)更好的(de)(de)樣本復蘇活(huo)性。
樣品在相變(bian)過程中(液(ye)態->固態)會釋放大(da)量(liang)潛熱(re)。當潛熱(re)點出(chu)現，凍存液開(kai)始(shi)(shi)結冰時，樣(yang)本開(kai)始(shi)(shi)釋放熱(re)量(liang)，溫度可能反而(er)會上升。此時，就需要向腔體內迅速(su)噴入大(da)量(liang)液氮，從而(er)快速(su)降溫，拉大(da)溫差(cha)，帶走熱(re)量(liang)，使得(de)生物樣(yang)本迅速(su)越過相變期。
實踐證明：使用欣諭程(cheng)控降(jiang)溫儀(yi)經(jing)熱(re)量補(bu)償后，1-3℃ / min的降溫速率可大大提高凍存細胞(bao)的復蘇率。
除此之外(wai)，程序降溫儀可選配置有打印系統(tong)，可(ke)以記錄生物樣本批次(ci)凍存(cun)的(de)溫(wen)度曲線，并可(ke)打印保存(cun)。通(tong)過(guo)控(kong)制過(guo)程，消除批次(ci)實驗(yan)中的(de)差異性(xing)(xing)，保證所有(you)批次(ci)生物樣本凍存(cun)的(de)質量穩定性(xing)(xing)和可(ke)重復性(xing)(xing)。
不過，復蘇率才是檢驗凍存是否(fou)成(cheng)功的(de)Z重(zhong)要標準。有(you)時，即使沒有(you)程序降溫儀設備(bei)介導降溫程序，只要能夠保證樣本的(de)穩定(ding)復蘇率，也是成功的(de)凍存過(guo)程。
