超低溫冰箱(ultra-low-temperature ,ULT)通常溫度在-86 ℃到-45°C的范圍內,能保存許多珍貴和有價值的研究材料。然而不幸的是,一些保存在超低溫冰箱里的樣品也有可能由于停電,機械故障或意外,如冰箱門長時間沒有關緊等,造成損失。
2012年10月出現在美國新澤西州的颶風Sandy,就導致了東海岸許多研究實驗室長達一周,甚至更長時間的斷電,給我們帶來了警示。
除了未預期的斷電以外,超低溫冰箱有時也會出現機械故障,比如來自哈佛腦組織資源中心McLean醫院的研究人員就曾在2012年震驚的發現他們保存的珍貴樣品:150多個人腦已經解凍了,當時冰箱外顯示的還是溫度為“-78℃ ”,“系統完好”。
由于這些問題的出現,目前推出市場的一些新型冰箱,以及一些配件就針對這些問題,幫助研究人員更為安全和可靠的來保存他們的樣品。近期The Scientist雜志介紹了其中的幾款,并描述了這些超低溫冰箱的優點和缺點。
大部分超低溫冰箱采用的是復疊式壓縮機系統(cascade compressor system),也就是其中一臺壓縮機令冰箱內溫度從室溫降低至一個中間溫度,另外一臺壓縮機接著令溫度下降至超低溫,如-80℃。
然而壓縮機故障是傳統超低溫冰箱一個很常見的問題,松下醫療保健公司北美總監Joe LaPorte表示,因為這種復疊式制冷系統中的壓縮機是一起工作的,如果其中一個出現問題,那么整個冷凍系統就會逐漸升溫至室溫,迫使研究人員重新安置他們的樣品。
為了克服這個問題,防止在壓縮機發生故障時造成樣品損失,松下公司推出了雙保險冰箱(Twin Guard freezers),這種冰箱利用兩套完全獨立的壓縮機進行制冷,這樣即使其中一臺壓縮機出現故障,其余壓縮機仍可令冰箱保持-65°C的低溫,Laporte說。
優點:
• 即使壓縮機出現故障,實驗室人員也無需隨時趕來或守在電話旁。
• 無需空氣過濾器,不用像傳統超低溫冰箱那樣需要定期過濾清理。
• 配備有集成診斷系統,能不間斷地監控多個冰箱部件,如壓縮機,風扇電機,冰箱門,溫度和電壓,并在冰箱無法最優工作的時候警示實驗室人員。
• 可在標準工作模式或節能的“環保模式”中工作,比傳統的復疊式冰箱減少約15 %的能源消耗。
缺點:
• 需要配備208/230V電源插座,如果實驗室沒有合適的插座,那么就需要重新安裝一個。
• 價格不菲。
來自德州理工大學癌癥研究中心的一位前實驗室管理員Tito Woodburn表示,“幸運的是,我們實驗室并沒有節約這個錢。這并不是最便宜的超低溫冰箱,但對我來說,最重要的是我們的樣品安全,我覺得這個冰箱能為我們減壓。”