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          世界首款!海爾生物-150℃物聯碳氫深低溫冰箱下線

          關鍵字:

          海爾生物

          2022-04-07 09:21:50  

          作者:?   

          來源: 環球家電網


            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,只有在-55℃以下凍結保鮮,才能較長時間地充分保持品質。

            那么,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℃,樣本內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,樣本內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。樣本在這一低溫范圍內,生物學活動極大降低,可中長期保持細胞、組織內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?,F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臺“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,顛覆性技術不斷涌現,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,損壞后使用可能造成嚴重后果。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,降低樣本內的生化反應,提高各種成分的穩定性。最后,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,深冷冰箱短板多。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,容易造成溫度較大范圍波動。

            更重要的是,由于普遍采用含氟制冷劑,深冷冰箱面臨著越來越強的環保約束。當含氟制冷劑逐漸退出歷史舞臺,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?!睂τ凇吧钏{”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?!?/p>

            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,保障制冷系統內部穩定的壓力環境,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復疊制冷系統,“深藍”可適用10℃—32℃寬環溫應用環境,且箱內波動更小。

            尤為特別的是制冷劑的應用,在深低溫存儲領域,這是平衡生產成本與產品效能的關鍵。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?!吧钏{”以自主研發的碳氫制冷技術為內核,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,搭配雙機四級復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’相對于傳統產品省電達30%,對一次性運行上百臺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?!焙柹锵嚓P負責人道出了“深藍”的“貼心”之處。



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