大部分生物样品可在液氮环境中长期保存。但在样品转移到液氮前的准备阶段，活性生物样品经历了一段复杂的冷冻相变过程，合理的温度梯度和冷冻速率的控制，是保持细胞活力的关键要素。程序控温能直接影响细胞研发、质控与生产方方面面，在生物材料的冻存环节，质量、安全以及可追溯性的要素。然而传统的降温策略无法保证冷冻环节的可控性与样品冻存的安全性。程序控温主要是通过微处理器控制系统和电磁阀，控制喷入腔体中的液氮量来准确控制降温速率。其优点是控温准确，受外界环境影响小。尤其是处理大体积样本时，快速喷入的大量液氮更易带走样本中的潜热，从而快速降温，保证更好的样本复苏活性。
生物样品在降温冷冻过程中，当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量，使其温度回升， 不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞死亡。准确地测定生物样品的相变点， 用微机编制降温程序，以便在样品相变时加大液氮输入量，克服相变样品温度的回 升，使细胞安全而迅速地度过相变期，这是提高被冻样品成活率的关键环节。
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