广州飞迪#生物样本的存储与取用新选择——气动式全自动样本存储方式

生物样本库（biobank）是一种集中保存各种人类生物材料，用于疾病的临床治疗和生命科学研究的生物应用系统。人类生物材料包括生物大分子（DNA、RNA、蛋白质等）、细胞、组织和器官等样本。

近年来，生物样本库发展迅速，保存的人体样本多达几十种，而各个样本库并没有采用标准、统一的低温保存技术和方法，在长期的储存过程中，可能造成所需要的样本信息发生变化。所以，在探索低温保存机制的基础上，选择合适的低温保存剂、升降温速率等方法处理样本后，储存在合理的温度环境中，是保证生物样本长期保存质量的关键。

骅川科技作为一家专注于生物样本全生命周期管理的科技型企业，自成立以来，便致力于研发先进的生物样本存储设备和技术。

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跟着飞迪一起来了解一下常见生物样本的存储与取用

1、不能立即实验的样品应该怎样保存？ 

有时需要对大量的样品进行较长时间的保存，那么如何选择合适的保存条件呢？首先我们应该了解不同的储存温度对样品会有哪些方面的影响。

一、储存温度对样本的影响

生物样本的长期储存，通常使用尽可能低的温度来降低样本内的生化反应，以保证样本内各种成分的稳定性。生物大分子、细胞、组织和器官的储存温度为 -80℃（超低温冰箱）、-140℃（液氮气相或深冷冰箱）及 -196℃（液氮液相），温度越低样本的稳定保存时间越长。

1) -60℃~0℃ 储存

此温度是水的结晶温度，容易对细胞和组织的微观结构造成损害，一般不使用这一温度来保存组织和细胞。且在组织样本内生物大分子受到细胞组织内多种因素的影响，稳定性有可能明显降低，所以通常样本库不使用 -60~0℃ 作为储存温度。

2)-80℃ 储存

-80℃ 是较常用的样本保存温度，也是常用超低温冰箱所能达到的温度。基于操作简便性、储存量和成本等因素来考量，这一温度也是目前保存样本中生物大分子活性的常用温度。

但对不同的生物大分子活性来说，这一温度下能保持多久的问题仍然处于研究探索中。

 组织中DNA的稳定性较好，可以在-80℃保持数年或更长时间。但RNA则容易被广泛分布于细胞和组织里的RNA酶降解。RNA在稳定剂中的储存时间一般不超过5年。所以长期保存RNA，建议使用更低的温度，或利用小部分样本提取RNA与剩余样本同步储存。其他样本中的蛋白质和脂类等生物大分子在-80℃也能保存，但时间长短不一，稳定性逐年衰减。

骅川科技的超低温气动式全自动样本存储GallopSteed Pony

其应用特点：

① 占地1平米，存储10万支样品管；

② 全自动封闭式传输和存储，避免人为误差，杜绝生物暴露危害；

③ 超低温控制技术，存储单元的各个位置，温度稳定一致；

④ -40℃样本传输，保护珍贵的样本；

⑤ 耗电：仅相当于传统冰箱的的1/4；

⑥ 无需冻存管架/盒。

3）-196℃ 储存

-196℃ 是液氮挥发的温度，所以只有液氮液相保存技术能达到此温度。样本内的生理、生化活动在此温度下基本停止，稳定性状的样本可以得到长期保存。液氮保存是长期保存样本内细胞活性、组织器官的复杂结构及活性的最有效方法，已广为接受与认可。

液氮容器液相储存样本需要做好防护样本间的交叉污染。美国国家癌症研究所推荐螺旋盖并带有橡胶密封圈的冻存管封装样本。但在降温过程中样本从超低温冰箱（-80℃）转移到液氮中时骤然降温，引起冻存管管帽和管身收缩不一致，容易导致液氮渗入冻存管，从而增加样本间交叉污染的风险。

办法1：可以使用专门的冻存管管套对每个冻存管进行热缩密封，或是使用密封膜在冻存管管帽与管身接口处缠2~3圈再储存。

办法2：气相液氮罐，即将样本置于汽化液氮中。因为没有液体介质的存在，从而避免了交叉污染。

办法3：骅川科技的气动式全自动液氮样本存储GallopSteed LNCS-Lite

其应用特点：

①  占地2平米，存储10万支样品管；

②  全自动封闭式传输和存储，避免人为误差，杜绝生物暴露危害；

③  恒温气相液氮技术，存储单元的不同位置温度稳定一致；

④  静态液氮消耗：仅3.6升/天，相当于气相液氮罐的1/6；

⑤  -40℃样本传输，保护珍贵的样本；

⑥  无需冻存管架/盒。

2、常见样本存储温度怎样选择？ 

选择储存温度应考虑样本的类型、预期储存时间、样本中生物分子的特性、不同细胞的特性。细菌和细胞的活性临界温度通常认为是 -140℃，在这个温度下，所有的代谢活动都停止，对于能承受在此温度下保存的样本，建议选择低于这个温度进行储存，利于长期稳定的储存。一些样本不能承受这么低的温度，可以选择 -80℃，在此温度下，代谢活动并没有完全停止。另外，一些经过特殊处理的样本，则可在低温和室温条件下储存。

1）固体组织样本的储存温度：

长期储存的新鲜冰冻组织和 OCT 包埋冰冻组织应储存于液氮中，冰冻组织切片或者用于 DNA 和 RNA 提取的冰冻组织应储存在 -80℃。经过福尔马林固定的石蜡包埋组织及组织切片应储存在室温，在低于 27℃ 的环境下，并控制虫患和湿度。

2）液体样本的储存温度：

对于液体样本，包括血液和尿液，样本里的各种成分应在储存前分离，使得每一种成分能够在最佳条件下储存。全血、血清、血凝块、非淋巴细胞和血浆样本应储存在 -80℃。血沉棕黄层和白细胞应储存在液氮中。尿液应储存在 -80℃ 或者液氮中。

3）细胞的储存温度：

长期保存的细胞系应储存在液氮中。气相液氮比液相液氮储存样本更好。虽然液相液氮的温度更低一些（-196℃），但气相液氮的温度（-150℃）仍在临界温度之下。对于需要但没有条件使用液氮保存的细胞样本，应至少储存 -80℃ 环境中。

3、样本的冻存和取用应该注意什么？ 

1） 样本储存在稳定的条件下，应避免反复冻融。样本反复冻融会加快生物大分子物质的降解，严重影响样本的质量。

2） 样本在冻存前，最好分装成小份样本再储存，可以避免不必要的反复冻融，一般够一次研究用量即可。

3） 当需要冻融样本时，应按照标准流程确保样本的稳定性和质量。样本在冻存过程中应采用合适的冷却速度，控制冰晶大小，以及冰晶形成速度，这些将影响到样本的质量。

4） 样本使用时，需要采取必要的融化和复苏。储存的温度越低，复苏和融化所需的时间越长。当从冷冻状态中解冻时，最好的方式是使用源智细胞的细胞复苏仪，避免损害样本的生物活性。

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