家用冰箱保存食物，需要多少度?滿足絕大多數食材的儲鮮要求，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，隻有在-55℃以下凍結保鮮，才能較長時間地充分保持品質。
那麼，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點——-80℃、-140℃及-196℃。
在-80℃，樣本内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，也是常規方法所能實現的最低溫度。在這個溫度下，樣本内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、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。樣本在這一低溫範圍内，生物學活動極大降低，可中長期保持細胞、組織内大分子和組織微觀結構的穩定性。
不僅要超低溫，還要溫度恒定、均勻，要環保，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。現在，這個領域有了一個穩定、高效、環保、節能的新能手——海爾生物“深藍”，世界首款-150℃物聯碳氫深低溫冰箱。近日，60台“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展，颠覆性技術不斷湧現，并向醫學、農業、工業等領域滲透，在解決人類發展面臨的健康、環境、資源等問題的過程中展現出廣闊前景。
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，損壞後使用可能造成嚴重後果。其次，要在長時間存儲中保持生物分子及細胞活性，需要環境溫度盡可能低，降低樣本内的生化反應，提高各種成分的穩定性。最後，生物樣本對溫度的波動很敏感，要求環境保持長時間的溫度均勻、恒定。
從設備應用看，實現-80℃保存，主要使用超低溫冰箱;實現-140℃保存，主要使用深冷冰箱或液氮氣相箱(罐);實現-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-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，且需要專業人員定期維護。
難題三，深冷冰箱短闆多。考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，容易造成溫度較大範圍波動。
更重要的是，由于普遍采用含氟制冷劑，深冷冰箱面臨着越來越強的環保約束。當含氟制冷劑逐漸退出曆史舞台，面對生物樣本庫、高等級實驗室等對深冷冰箱的剛性需求，如何攻克制冷系統選型配合、制冷劑配比等技術難題，提供環保、高效的深冷冰箱?
海爾碳氫冰箱：創新突破
“自主研發碳氫深冷技術，完全綠色環保制冷，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突破，也是‘雙碳’戰略下中國制冷行業的創新實踐。”
從2019年立項到2022年批量下線交單，在“深藍”研發中，海爾生物依托在超低溫制冷領域積累的研發優勢，聚焦制冷系統設計、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間，能否長期穩定運行，能否具有良好的節能性，制冷劑對冰箱的環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”既環保節能，又穩定高效。在安全運行方面，使用自調節壓力控制系統，保障制冷系統内部穩定的壓力環境，冰箱報警可通過手機端物聯APP實時傳輸，保障樣本安全預警。在穩定運行方面，借助全新一代碳氫制冷劑匹配雙機四級複疊制冷系統，“深藍”可适用10℃—32℃寬環溫應用環境，且箱内波動更小。
尤為特别的是制冷劑的應用，在深低溫存儲領域，這是平衡生産成本與産品效能的關鍵。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入手，持續推進研發。“深藍”以自主研發的碳氫制冷技術為内核，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，搭配雙機四級複疊制冷系統及物聯網技術，有力提高了制冷劑單位容積制冷能力。
“除了創造碳氫制冷領域的溫控紀錄，趨于‘零碳’，‘深藍’相對于傳統産品省電達30%，對一次性運行上百台實驗設備的生物樣本庫用戶而言，可以大幅節省用電成本。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：本文僅代表作者個人觀點，與每日科技網無關。其原創性以及文中陳述文字和内容未經本站證實，對本文以及其中全部或者部分内容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關内容。
本網站有部分内容均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，若因作品内容、知識産權、版權和其他問題，請及時提供相關證明等材料并與我們聯系，本網站将在規定時間内給予删除等相關處理.
