當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的干細(xì)胞樣本突破萬(wàn)份，當(dāng)醫(yī)院的血漿庫(kù)需要跨越季度的低溫守護(hù)，靜態(tài)大容量液氮罐便成了低溫儲(chǔ)存場(chǎng)的“隱形管家”。它以-196℃的恒定低溫為生物樣本筑起安全屏障，卻也在大容量帶來(lái)便利的同時(shí)，藏著不為人知的使用局限。這份在海量樣本與長(zhǎng)期保存需求中生長(zhǎng)出的設(shè)備，究竟藏著怎樣的優(yōu)勢(shì)與短板？我們不妨細(xì)細(xì)拆解。

一、優(yōu)點(diǎn)

1.強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力

靜態(tài)大容量液氮罐，從名字就能看出其在存儲(chǔ)容量上的突出表現(xiàn)。這類容器容積較大，通常從50升起步，有的甚至能達(dá)到1000升以上，可以提供從數(shù)千支到數(shù)萬(wàn)支樣本的儲(chǔ)存容量。以175L的液氮罐為例，若配備6個(gè)凍存架，使用2.0ml凍存管，10×10格的凍存管可放6000個(gè)。如此強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，能充分滿足科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院等對(duì)大批量生物樣本，如干細(xì)胞、血漿、胚胎、精液等的長(zhǎng)期儲(chǔ)存需求。對(duì)于建立生物樣本庫(kù)而言，350升以上的大容量可以減少設(shè)備數(shù)量，節(jié)省空間，同時(shí)便于集中管理樣本。

2.出色的低溫維持性能

為了保證生物樣本的活性，該類設(shè)備需要始終維持低溫環(huán)境。因而，一般采用多層真空絕熱結(jié)構(gòu)，在內(nèi)膽和外殼之間抽成真空狀態(tài)，并填充絕熱材料，降低熱傳導(dǎo)。其夾層真空度通常能達(dá)到≤2×10?2Pa。而且，高強(qiáng)度頸管設(shè)計(jì)進(jìn)一步減少了液氮損失，有效延長(zhǎng)了靜態(tài)液氮保存期。部分優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的靜態(tài)液氮保存期可達(dá)數(shù)月之久，比如一些型號(hào)的靜態(tài)保存時(shí)長(zhǎng)可達(dá)200+天。這意味著在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，無(wú)需頻繁補(bǔ)充液氮，樣本能穩(wěn)定地保存在-196℃的液氮環(huán)境中，保障了樣本的活性和穩(wěn)定性。

3.較低的維護(hù)管理成本

從維護(hù)角度來(lái)看，由于其液氮消耗慢，補(bǔ)充液氮的頻率較低，減少了人工操作和液氮采購(gòu)的成本。即便多次拿取樣本，因本身容積大，液氮儲(chǔ)存量多，也不需要像小容量罐那樣頻繁充注液氮。一些靜態(tài)大容量液氮罐還自帶智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，比如Cryobank，能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控液氮液位高度、溫度等數(shù)據(jù)，并自動(dòng)上報(bào)云端，支持短信、郵件報(bào)警提示。管理人員通過(guò)手機(jī)或電腦就能隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)需時(shí)刻在現(xiàn)場(chǎng)查看，大大提高了管理效率，也降低了因人工疏忽導(dǎo)致樣本受損的風(fēng)險(xiǎn)。

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理

在材質(zhì)方面，該類容器多數(shù)采用高強(qiáng)度輕質(zhì)鋁合金制造，這種材質(zhì)不僅強(qiáng)度大，不易破損，經(jīng)久耐用，而且質(zhì)量相對(duì)較輕。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，多層絕熱真空設(shè)計(jì)有效減少熱輻射，進(jìn)一步降低液氮損耗；部分容器配可配備小推車，方便在室內(nèi)移動(dòng)；有的還設(shè)置了特殊的支撐結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了設(shè)備的穩(wěn)定性。另外，大口徑設(shè)計(jì)也是靜態(tài)大容量液氮罐的一個(gè)特點(diǎn)，例如216mm的口徑方便實(shí)驗(yàn)人員使用凍存架進(jìn)行樣本的取放，無(wú)需復(fù)雜的輔助工具，提高了操作效率。而且，在有限的實(shí)驗(yàn)室空間內(nèi)，其相對(duì)合理的外形尺寸設(shè)計(jì)，在提供大容量?jī)?chǔ)存的同時(shí)，占地面積相對(duì)較小，實(shí)現(xiàn)了空間的高效利用。

二、缺點(diǎn)

1.初期購(gòu)置成本高

由于其大容量、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較高的技術(shù)要求，價(jià)格普遍較高。相比小型液氮罐，其售價(jià)可能會(huì)高出數(shù)倍甚至數(shù)十倍。這對(duì)于一些預(yù)算有限的小型科研團(tuán)隊(duì)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，是一筆不小的開(kāi)支，可能會(huì)在一定程度上限制其采購(gòu)計(jì)劃。除了設(shè)備本身的購(gòu)買費(fèi)用，配套設(shè)施的成本也不容忽視。例如，為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行，可能需要配備專門的穩(wěn)壓電源、通風(fēng)設(shè)備等，這些都會(huì)增加整體的初期投入成本。

2.存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)

液氮沸點(diǎn)-196℃，在使用過(guò)程中存在一定安全隱患。如果靜態(tài)大容量液氮罐的密封裝置出現(xiàn)問(wèn)題，液氮可能會(huì)泄漏，其低的溫度會(huì)對(duì)周圍的人員和設(shè)備造成傷害。若容器密封過(guò)嚴(yán)或壓力釋放裝置失效，液氮汽化時(shí)體積膨脹約700倍，可能引發(fā)爆炸。雖然正規(guī)的產(chǎn)品都有相應(yīng)的安全設(shè)計(jì)，如配備安全閥等，但在實(shí)際使用中，如果設(shè)備老化、維護(hù)不當(dāng)或者操作失誤，依然可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。而且，其內(nèi)儲(chǔ)存的樣本十分珍貴，一旦發(fā)生安全問(wèn)題，造成的損失將難以估量。

2.運(yùn)輸不便

盡管部分靜態(tài)大容量產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上考慮了移動(dòng)的便利性，如可搭配移動(dòng)小推車，但與便攜式相比，其體積和重量仍然較大，在需要進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)會(huì)面臨諸多困難。運(yùn)輸過(guò)程中需要特殊的工具和設(shè)備來(lái)確保設(shè)備的穩(wěn)定和安全，防止其受到碰撞、傾斜或震動(dòng)，以免影響液氮罐的真空絕熱性能和樣本的安全性。而且，運(yùn)輸過(guò)程中的液氮蒸發(fā)損耗也相對(duì)較大，這不僅增加了運(yùn)輸成本，還可能導(dǎo)致到達(dá)目的地時(shí)液氮量不足，影響樣本保存。所以，對(duì)于一些需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移樣本或者有多地協(xié)作需求的單位來(lái)說(shuō)，選擇運(yùn)輸型罐反而要比靜態(tài)大容量合適。

3.對(duì)放置環(huán)境要求較高

需要放置在穩(wěn)定、干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境中。如果放置環(huán)境濕度較大，可能會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致罐口結(jié)霜，造成使用不便；通風(fēng)不良則可能使液氮揮發(fā)產(chǎn)生的氮?dú)庠诰植糠e聚，造成缺氧環(huán)境，對(duì)人員安全構(gòu)成威脅。而且，由于液氮罐工作時(shí)會(huì)吸收周圍環(huán)境的熱量，若放置空間過(guò)于狹小或者周圍有其他熱源，會(huì)影響其低溫維持性能，增加液氮消耗。所以，在安裝和放置時(shí)，需要專門規(guī)劃合適的場(chǎng)地，這對(duì)于空間有限的場(chǎng)所來(lái)說(shuō)可能不太方便。

靜態(tài)大容量液氮罐在生物樣本存儲(chǔ)等領(lǐng)域有著不可替代的作用，其優(yōu)點(diǎn)為科研和醫(yī)療工作提供了有力支持，但同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)。在選擇和使用時(shí)，用戶需要充分權(quán)衡其優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)自身實(shí)際需求和條件，做出合理的決策。在使用過(guò)程中，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，并做好設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，以確保其安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，為生物樣本的長(zhǎng)期保存保駕護(hù)航。

對(duì)于有大容量樣本存儲(chǔ)需求的用戶來(lái)說(shuō)，靜態(tài)大容量仍是一個(gè)值得考慮的選擇，尤其是像大口徑液氮容器、小型氣相液氮罐等不同類型的產(chǎn)品，可以滿足多樣化的使用場(chǎng)景；而對(duì)于一些對(duì)設(shè)備便攜性、運(yùn)輸需求較高的用戶，可能需要結(jié)合其他設(shè)備，共同構(gòu)建完善的樣本存儲(chǔ)體系。