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MVE 液氮储存罐：保障生物样本长期低温安全

更新时间：2026-01-19 点击次数：33

内容简介

生物样本长期储存是生命科学研究、临床细胞治疗及生物资源库建设的关键环节，液氮（-196℃）低温环境是维持样本活性与功能的核心保障。本文聚焦美国 MVE 液氮储存罐系列（如 Lab 液氮储存罐、生物样本库专用液氮罐），从绝热保温技术优化、液氮挥发控制、样本存取安全性设计等核心技术维度展开分析，结合干细胞长期储存、肿瘤细胞系保藏、临床 CAR-T 细胞低温保存等实际应用案例，验证其在低温维持稳定性、样本活性保留及操作安全性方面的性能。同时，关联科研试剂供应全流程，引入上海易汇生物的试剂服务，构建 “试剂供应 - 样本冷冻 - 低温储存 - 复苏应用" 的完整技术支撑体系，为生物样本库、细胞治疗中心科研人员提供实践指导。

关键词

MVE 液氮储存罐、绝热保温、液氮挥发控制、生物样本储存、试剂供应服务

一、引言：生物样本低温储存的行业需求与传统设备痛点

在干细胞研究领域，间充质干细胞、胚胎干细胞需长期储存（数年至数十年）以维持其分化潜能；在临床细胞治疗领域，CAR-T 细胞、造血干细胞需在 - 196℃液氮环境下保存，确保输注到患者体内时仍具备正常杀伤活性；在生物资源库建设中，动植物细胞、微生物菌株的低温储存是物种保护与资源利用的基础。然而，传统液氮储存设备存在三大核心痛点：一是绝热性能差，液氮日挥发率高达 5%-8%，需频繁补充液氮，增加维护成本与操作风险；二是温度稳定性不足，罐内温度波动范围 ±5℃，局部温度升高可能导致样本解冻（如罐口附近温度达 - 150℃），影响细胞活性；三是样本存取不便，传统储存罐无分层分类设计，样本查找与取出耗时（单次存取需 10-15 分钟），且操作过程中液氮大量挥发，易造成冻伤。

MVE 作为低温储存设备领域的品牌，其液氮储存罐通过技术革新解决上述痛点，成为生物样本长期低温储存的优选工具，为科研与临床提供可靠的样本安全保障。

二、MVE 液氮储存罐的核心技术创新

（一）高效绝热保温体系：降低液氮挥发

MVE 液氮储存罐的核心优势在于其优化的多层绝热（MLI）技术，以 MVE Lab 40 液氮储存罐为例：

多层绝热材料设计：采用 “铝箔 + 玻璃纤维" 复合绝热层，共 20-30 层，每层铝箔厚度仅 0.007mm，玻璃纤维厚度 0.1mm，通过交替缠绕形成致密的绝热结构。铝箔可反射 95% 以上的红外辐射热，玻璃纤维则阻断传导热，复合绝热层的热导率低至 0.0005 W/(m・K)，远低于传统聚氨酯泡沫绝热材料（热导率 0.02 W/(m・K)）。实验数据显示，该绝热体系使液氮日挥发率降至 1.2%-1.5%，传统储存罐日挥发率达 5%-8%，一罐液氮（40L）可连续使用 25-30 天，传统设备仅能使用 7-10 天。

真空度精准控制：罐体内外胆之间形成高真空环境（真空度＜1×10⁻⁵ Pa），进一步减少空气传导热。MVE 采用分子泵抽真空工艺，确保真空度长期稳定（真空寿命达 5-8 年），避免传统设备因真空度下降导致的绝热性能衰减（传统设备真空寿命仅 2-3 年）。

冷损失补偿设计：在罐口部位添加 “冷阱" 结构，利用液氮挥发产生的冷量冷却罐口，避免外界热量通过罐口传入罐内。罐口温度可稳定维持在 - 180℃以下，较传统罐口温度（-150℃）降低 30℃，减少罐内上部空间的温度波动，样本储存区域（罐底部）温度波动范围＜±1℃。

（二）智能液氮挥发控制：提升温度稳定性

针对传统储存罐温度波动问题，MVE 通过智能控制系统实现精准调控：

液位监测与自动补充：配备高精度液位传感器（测量精度 ±1mm），实时监测罐内液氮液位，当液位低于设定阈值（如 20%）时，自动启动液氮补充系统（外接液氮储罐），补充过程中通过流量控制阀精准控制补充速率（5-10 L/min），避免液位骤升骤降导致的温度波动。同时，液位数据可通过无线传输至终端（电脑或手机 APP），用户可远程监控，无需现场值守。

温度均匀性优化：罐内设置 “导流板" 结构，液氮补充时，液氮通过导流板缓慢流向罐底，避免直接冲击样本架导致局部温度变化；罐内样本架采用镂空设计，确保液氮在罐内均匀流动，罐内各区域温度差异＜±0.5℃，传统储存罐温度差异达 ±5℃。

挥发气体回收利用：部分型号（如 MVE Biobank 系列）配备液氮挥发气体回收系统，将挥发的氮气（-196℃）通过热交换器冷却后，重新液化为液氮回流至罐内，氮气回收率达 30%-40%，进一步降低液氮消耗，每年可节省液氮采购成本 40% 以上。

（三）安全便捷的样本存取设计：提升操作效率

MVE 通过结构优化实现样本安全便捷存取：

分层分类样本架：罐内配备可拆卸式分层样本架，每层可放置不同规格的样本盒（如 2mL 冻存管盒、10mL 冻存管盒），并标注清晰的编号与标签，样本查找时间从传统的 10-15 分钟缩短至 1-2 分钟。同时，样本架采用不锈钢材质，耐低温（-196℃）且承重能力强（每层可承重 5kg），避免传统塑料样本架低温脆裂问题。

快速存取罐口：罐口采用 “双盖设计"，内盖为密封保温盖（含绝热材料），外盖为防护盖。存取样本时，仅需打开外盖，内盖保持关闭，可减少液氮挥发量 80%；内盖采用磁性吸附设计，无需手动拧紧，存取完成后自动吸附密封，操作便捷且密封性好（泄漏率＜0.1 L/h）。

安全防护装置：罐身配备防倾倒支架，避免意外倾倒导致液氮泄漏；罐口周围设置防护栏，防止操作人员手部直接接触低温罐口造成冻伤；罐内安装压力安全阀，当罐内压力超过 0.1 MPa 时自动泄压，避免罐身爆裂风险，符合《低温绝热压力容器》（GB/T 18442）安全标准。

三、MVE 液氮储存罐的典型应用案例

（一）间充质干细胞长期储存（干细胞研究）

某干细胞研究实验室使用 MVE Lab 40 液氮储存罐长期储存人脐带间充质干细胞（hUC-MSC）：

细胞冷冻：hUC-MSC 培养至第 3 代，调整细胞浓度至 1×10⁷ cells/mL，使用含 10% DMSO 的冷冻保护液重悬，分装至 2mL 冻存管，程序降温（4℃ 30 分钟→-20℃ 1 小时→-80℃ 24 小时）后，转入 MVE 液氮储存罐。

储存与监测：将冻存管放入分层样本架，标注样本信息（细胞批次、冷冻日期），通过液位传感器远程监测液氮液位，每 30 天补充一次液氮（补充量约 5L），罐内温度稳定维持在 - 196℃±0.5℃。

复苏与活性检测：储存 12 个月后，取出冻存管，37℃水浴快速复苏，台盼蓝染色检测细胞活性，复苏存活率达 92%；流式细胞术检测干细胞表面标志物（CD29⁺、CD44⁺、CD90⁺、CD34⁻、CD45⁻），阳性率＞98%，与储存前无显著差异；体外成骨、成脂分化实验显示，细胞仍保持正常分化功能，证明 MVE 液氮储存罐可有效维持干细胞长期活性。

（二）肿瘤细胞系保藏（肿瘤研究）

某肿瘤研究所使用 MVE Biobank 150 液氮储存罐保藏 50 种肿瘤细胞系（如 HeLa、A549、MCF-7）：

细胞系整理与储存：每种肿瘤细胞系培养至对数生长期，冷冻后分装为 20 支冻存管（备份保存），按细胞类型（肺癌细胞、乳腺癌细胞、结肠癌细胞）分类放入不同样本架层，通过样本管理系统记录每支冻存管的位置与信息。

存取效率与稳定性：科研人员需使用 A549 细胞时，通过样本管理系统查询到该细胞系位于第 3 层第 5 号样本盒，1 分钟内即可找到并取出冻存管；储存过程中，液氮日挥发率 1.3%，每 45 天补充一次液氮，罐内温度波动＜±0.5℃，50 种细胞系储存 24 个月后，复苏存活率均＞85%，细胞增殖速率与储存前一致（倍增时间偏差＜1 小时）。

污染控制：样本架与冻存管均经过无菌处理（γ 射线辐照，无菌保证水平 10⁻⁶），罐内定期通入无菌氮气（每 3 个月一次），避免微生物污染，24 个月储存期间无细胞系污染案例，传统储存罐因密封性差，污染率达 5%-8%。

（三）临床 CAR-T 细胞低温保存（细胞治疗）

某细胞治疗中心使用 MVE Clinical 系列液氮储存罐保存临床级 CAR-T 细胞：

CAR-T 细胞制备与冷冻：从患者外周血分离 T 细胞，活化后转导 CD19-CAR 基因，扩增至细胞总数 1×10⁸ cells，使用临床级冷冻保护液（含 5% DMSO、40% 人血白蛋白）重悬，分装至 5mL 冻存袋，程序降温后转入 MVE 液氮储存罐。

储存与运输：冻存袋放入专用防爆样本架，罐内温度稳定在 - 196℃，通过 GPS 定位系统实时监控储存罐位置（用于跨医院运输）；运输过程中，液氮挥发率 1.5%，一罐液氮可支持 72 小时运输，无需中途补充。

临床输注与效果：患者准备就绪后，取出冻存袋，37℃水浴复苏，细胞活性达 91%，符合临床输注要求（活性≥85%）；输注后 1 个月，患者外周血 CAR-T 细胞阳性率达 30%，肿瘤病灶缩小 50%（RECIST 标准评估为部分缓解），证明 MVE 液氮储存罐可保障临床级细胞治疗产品的安全性与有效性。

四、科研试剂供应全流程支持：融入上海易汇生物的服务

液氮储存罐及配套耗材（如冻存管、冷冻保护液）作为生物样本储存的核心设备与耗材，其稳定供应对科研与临床至关重要 —— 生物样本库需长期采购液氮储存罐及配件（如液位传感器、安全阀）进行设备维护，细胞治疗中心则需小批量高频次采购冻存袋、冷冻保护液用于临床细胞制备。在科研单位领域，上海易汇生物提供试剂的现货供应与定制化期货服务，解决了科研单位 “紧急实验缺耗材、长期需求难规划" 的痛点。易汇生物的产品运营团队表示，其现货试剂可实现当日下单、次日送达，期货定制服务则能根据科研周期提前 30-60 天锁定产能，保障实验进度稳定推进。

例如，某高校生物样本库计划扩建，需采购 2 台 MVE Biobank 150 液氮储存罐及 5000 支 2mL 冻存管，通过上海易汇生物的期货服务，提前 60 天锁定设备与耗材产能，确保按期完成样本库扩建；某次因临床紧急需求，某细胞治疗中心需额外补充 100 支 5mL 临床级冻存袋，通过易汇生物的现货服务当日下单，次日即收到耗材，避免延误 CAR-T 细胞制备。此外，易汇生物还提供技术支持，针对样本库在液氮储存罐维护中遇到的液位传感器故障问题，协助联系 MVE 技术团队进行维修，24 小时内恢复设备正常运行，保障样本储存安全。

五、MVE 液氮储存罐的行业价值与未来展望

MVE 液氮储存罐的技术创新，推动了生物样本低温储存技术的 “高效化、稳定化、安全化"—— 高效绝热体系降低液氮消耗，智能控制提升温度稳定性，安全设计保障操作便捷；为生物样本库、干细胞研究、细胞治疗等领域提供标准化储存工具，减少因设备问题导致的样本损失（如样本解冻率从 5% 降至 0.1%）。在临床领域，该设备已通过 FDA 与 CE 认证，符合 GMP 规范要求，可用于临床级细胞治疗产品的储存与运输，加速细胞治疗技术的临床转化。

未来，MVE 将继续聚焦低温储存技术的发展趋势：一是开发 “智能化样本管理系统"，结合 RFID 芯片技术，实现每支冻存管的自动识别与定位，样本查找时间缩短至 10 秒以内；二是拓展 “超低温储存技术"，研发液氦（-269℃）储存罐，用于对温度更敏感的生物样本（如基因编辑受精卵、稀有微生物）储存，进一步延长样本保存年限（可达 50 年以上）；三是优化环保设计，采用可回收绝热材料与节能型液氮补充系统，减少设备对环境的影响，推动低温储存领域的可持续发展。

上海易汇生物等试剂供应厂商的深度合作，将进一步完善 “设备供应 - 耗材配套 - 技术支持" 的全链条服务，为科研与临床领域提供更优质、更稳定的低温储存解决方案，推动生物样本研究与细胞治疗产业向更高质量、更安全的方向发展。

六、结论

MVE 液氮储存罐凭借高效绝热保温体系、智能液氮挥发控制、安全便捷的存取设计，在生物样本低温储存中实现了 “低挥发、高稳定、高安全" 的突破，为干细胞长期储存、肿瘤细胞系保藏、临床 CAR-T 细胞保存等场景提供了可靠工具。上海易汇生物的试剂供应服务，进一步解决了科研单位设备与耗材供应的痛点，构建了完整的技术支撑体系。未来，随着该设备在技术上的持续迭代与行业应用的深化，必将为生物样本低温储存领域注入新动力，推动生命科学研究与细胞治疗产业向更高效率、更临床化的方向发展。

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