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時隔一年的今天，我又寫了一篇有關(guān)程序降溫儀的文章。不過這次想和大家探討的，是程序降溫儀配件使用的功能、必要性以及其他問題。

 

如前所述，盡管使用程序降溫儀可實現(xiàn)對降溫速率的“精細控制”，但在程序優(yōu)化的實際操作過程中，還是會遇到很多問題。

 

首先是配件方面，在這部分我將闡述配件的功能及其必要性。

 

01 配件的功能、必要性

曾有客戶問我是否需要使用樣本溫度探頭，對此我的回答是：需要，而且必須。

 

以Thermo CryoMed系列程序降溫儀中的較為常用的Profile #1為例：

 

    

 

在這個程序中可以看出，整個程序設(shè)置參考了兩個不同溫度探頭的測試數(shù)據(jù)。比如Step2中，一般需要等待樣本溫度和腔體溫度一同降至4℃才可以開始下一步驟。后續(xù)我們解讀曲線時就可以看出兩個溫度探頭在不同階段的溫差相當(dāng)大，我們在進行程序優(yōu)化時，考察兩條曲線的位置并作出合理調(diào)整，是程序優(yōu)化的重要步驟。

 

有些客戶之前有使用過程序降溫儀，但是仍然對于樣本溫度探頭的使用必要性存在質(zhì)疑。因為之前的使用經(jīng)驗表明，其實兩條溫度曲線測到的溫度很接近。這種情況很可能是因為探頭選擇或者使用不當(dāng)造成的。

 

選擇一臺好的程序降溫儀，同時應(yīng)該關(guān)注其樣本溫度探頭的設(shè)計。針對不同的樣本應(yīng)有不同的解決方案。

 

以細胞程序降溫中常用的凍存管和血袋凍存為例。

凍存管

Cryomed程序降溫儀采用的凍存管樣品探頭為針狀，其使用時要求插入深度至少為樣品液面1/2，探頭不得接觸管壁。如果在您打印出來的溫度曲線中無法拉開出兩條不同溫度曲線的距離，即使在潛熱釋放點附近兩條曲線也幾乎重疊或相距很近，極有可能是因為溫度探頭碰觸了管壁，從而無法正確反映樣本溫度。

 

  

 

血袋凍存

血袋樣品溫度探頭需壓于血袋下方，并確保片狀光滑面（無探頭線突出來的一面）緊貼血袋。

 

另外，因為血袋為軟結(jié)構(gòu)，在凍存過程中發(fā)生相變會膨脹，所以務(wù)必使用可夾緊的血袋卡盒進行程序降溫。如血袋不同位置的膨脹情況不同，可能導(dǎo)致凍存曲線無法正確顯示溫度變化過程，不利于后續(xù)的程序優(yōu)化。

 

    

CryoMed血袋冷凍框

  

 

02 樣本轉(zhuǎn)移

其次是樣本轉(zhuǎn)移的問題。

 

有些客戶覺得程序降溫完成之后的樣本轉(zhuǎn)移過程比較復(fù)雜，希望用現(xiàn)有的凍存盒進行程序降溫，后續(xù)可以直接轉(zhuǎn)到液氮中進行存儲。我覺得這是個非常好的想法，不幸的是針對這一問題，正確答案是不可以。

 

    

程序降溫儀中推薦使用的凍存管架

 

    

Nalgene凍存盒

 

我們可以先觀察下程序降溫儀中推薦使用的凍存管架和Nalgene凍存盒的結(jié)構(gòu)區(qū)別。從材質(zhì)上來看，凍存管架采用不銹鋼構(gòu)造，凍存盒采用Polycarbonate材質(zhì)，兩者的導(dǎo)熱性相差非常大。從構(gòu)造上來看，凍存管架為無密封結(jié)構(gòu)，而凍存盒采用密封結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)決定了在程序降溫過程中，溫度的均一性以及熱量傳導(dǎo)速度。

 

整個程序降溫過程中，我們需要在相變的關(guān)鍵時期控制樣本中溫度的下降速度，其中涉及大量的熱量交換過程。普通的凍存盒不利于完成這個過程?？赡軙毎麖?fù)蘇率造成影響，所以請勿自行替代。

 

降溫完成后確實需要快速轉(zhuǎn)移樣品至液氮罐，讓其原生質(zhì)形成玻璃化狀態(tài)。轉(zhuǎn)移過程中謹防升溫幅度過大，必要時您可以選擇液氮小車來完成樣本轉(zhuǎn)移過程。

 

專為樣本庫量身打造的低溫操作平臺/液氮小車，可方便地將從存儲罐內(nèi)取出的樣本進行暫存、分揀和轉(zhuǎn)移，全部樣本在全流程下處于-150℃的氣相液氮環(huán)境。

 

    

 

程序降溫過程中的關(guān)鍵步驟就是優(yōu)化樣本溫度和腔體溫度之間的關(guān)系。程序開始時，必須在樣品溫度與腔體溫度都靜置到相同的第一步溫度時，才能再次按RUN開始第二步的降溫。隨著樣本溫度降低，潛熱點開始出現(xiàn)。潛熱點應(yīng)該出現(xiàn)在緩慢降溫的第二步結(jié)束進入快速拉大溫差的第三步前期。如潛熱點位置出現(xiàn)時刻不對，可根據(jù)凍存曲線圖調(diào)整第二步的結(jié)束溫度點，形成新的優(yōu)化程序，并跑新樣品驗證。

 

    

 

程序降溫曲線雖然很重要，但是復(fù)蘇率才應(yīng)該是檢驗程序降溫過程更加重要的標(biāo)準(zhǔn)。所以有時即使曲線稍有異常，但只要復(fù)蘇效果好，也不要過于執(zhí)著于曲線的完美啦。

 

大家如對程序降溫曲線優(yōu)化還有任何問題，歡迎隨時聯(lián)系交流。