在生物醫藥、生命科學等領域，氣相液氮存儲系統是保存細胞、組織、生物大分子等珍貴“生命種子"的核心設備。其內部溫度的穩定性與均勻性直接決定樣本活性，進而影響研發質量與臨床應用安全性。然而，長期以來，該類設備缺乏統一的溫度校準標準，量值溯源困難、測量準確性不足等問題成為行業痛點。《JJF(川)220-2024 氣相液氮存儲系統溫度參數校準規范》（以下簡稱《規范》）的發布實施，*地方技術空白，為行業建立了科學統一的“溫度標尺"。
一、行業痛點催生規范出臺
氣相液氮存儲系統依靠液氮氣化形成-130℃以下的深冷氣相環境，樣本對溫度波動極其敏感，哪怕微小偏差都可能導致樣本活性受損、數據失真。但在《規范》出臺前，行業面臨多重困境：一是設備傳感器多固化于內部，無法拆卸溯源，長期使用易出現漂移，且可拆卸傳感器在溯源過程中存在設備失控、誤差引入風險；二是傳統校準方法存在缺陷，無線測溫設備無法耐受深低溫，有線傳感器布放易破壞密封、引入熱源，導致液氮大量蒸發、溫場不穩定；三是缺乏統一標準，不同企業、機構的校準方法各異，測量結果無可比性，難以保障樣本存儲質量的一致性。
針對這些痛點，成都市計量檢定測試院聯合企業深入一線，歷經近一年調研、實驗與技術攻關，通過10余次優化測試，攻克溫度測量難題，最終制定發布《規范》，為行業提供了可落地、可溯源的校準方案。
二、《規范》核心內容與技術創新
（一）明確校準核心要素
《規范》結合氣相液氮存儲系統的結構特性與使用場景，明確了校準的核心要求。在環境條件上，要求校準現場溫度控制在15℃~35℃，濕度不大于85%RH，無強烈振動、腐蝕性氣體及額外冷熱源，保障校準環境穩定性；在測量標準上，推薦選用多通道溫度顯示儀表搭配四線制鉑電阻溫度計等高精度傳感器，傳感器數量不少于5個，測量范圍覆蓋-196℃~-130℃，分辨力不低于0.1℃，確保測量精度。
校準項目聚焦關鍵指標，包括頂層溫度示值誤差、頂層溫度均勻度及高溫度，同時兼顧液位校準需求，通過溫度跳變分析液氮氣-液交接位置，解決液位示值不準問題。
（二）創新校準流程與方法
為解決傳統校準中熱源引入、溫場不穩定等問題，《規范》整合了梯度預冷與原位校準技術，形成標準化操作流程：首先對溫度傳感器進行二級梯度預冷，依次在-50℃保溫1h、-80℃保溫1h、-180℃保溫25min，確保傳感器達到穩定低溫狀態，避免常溫傳感器放入后引發溫場擾動；隨后將預冷后的傳感器通過專用檢測蓋布放于設備內部，1個傳感器浸沒于液氮中作為基準，其余按氣相區域高度等分垂直排列，實現全區域溫度覆蓋；待設備運行至穩定狀態（10min溫度波動度＜1.0℃）后，連續記錄15min數據，通過軟件自動分析溫度示值誤差、均勻度及液位偏差。
這種原位校準方式無需拆卸設備傳感器，既避免了樣本存儲失控風險，又減少了拆裝誤差，同時通過梯度預冷技術降低了液氮蒸發損耗，兼顧了校準準確性與經濟性。
（三）規范數據處理與結果表達
《規范》明確了數據處理的計算公式與判定標準，頂層溫度示值誤差通過設備顯示平均值與實測中心點平均值之差計算，溫度均勻度取各測量點高與低溫度差值的算術平均值，液位示值誤差則對比實測液位與設備顯示液位的偏差。校準完成后需出具符合要求的校準證書，明確各項目測量結果及擴展不確定度，確保量值可追溯。
三、《規范》的行業價值與深遠影響
對企業而言，《規范》提供了科學的校準依據，幫助生物醫藥企業、醫療機構等精準評估設備性能，保障珍貴生物樣本的長期活性，避免因溫度偏差導致的研發損失與臨床風險。以ADC藥物研發企業為例，精準的溫度校準可確保細胞樣本數據的可信度，為藥物研發連續性提供支撐。
對行業而言，《規范》建立了統一的技術標尺，規范了生產端與使用端的溫度參數測量行為，解決了不同主體測量結果無可比性的問題，推動行業標準化發展。同時，其技術成果為國家標準的制定奠定了基礎，目前氣相液氮存儲系統國家標準已獲批立項，未來將從源頭提升設備質量管控水平。
從產業發展角度，《規范》的實施強化了計量技術對生物醫藥等關鍵領域的支撐作用，破解了產業“卡脖子"問題。后續針對液位計校準等難題的進一步攻關，將形成更完整的校準技術體系，助力相關產業高質量發展。
四、結語
《氣相液氮存儲系統溫度校準規范》的發布實施，是計量技術與產業需求深度融合的成果，為生物樣本存儲的溫度精準管控提供了堅實保障。隨著標準化體系的不斷完善，氣相液氮存儲設備的性能將得到更有效的管控，為生命科學研究、生物醫藥研發等領域的創新發展保駕護航。未來，隨著技術的持續迭代與標準的逐步升級，必將進一步推動深低溫存儲領域的規范化、精細化發展，讓“生命種子"在精準溫控下綻放更大價值。
點擊交流
地址：海淀區
電話：010-80204245
郵箱：360886783@qq.com
微信：13718238054