在生物醫(yī)藥、生命科學(xué)等領(lǐng)域，氣相液氮存儲(chǔ)系統(tǒng)是保存細(xì)胞、組織、生物大分子等珍貴“生命種子"的核心設(shè)備。其內(nèi)部溫度的穩(wěn)定性與均勻性直接決定樣本活性，進(jìn)而影響研發(fā)質(zhì)量與臨床應(yīng)用安全性。然而，長期以來，該類設(shè)備缺乏統(tǒng)一的溫度校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，量值溯源困難、測量準(zhǔn)確性不足等問題成為行業(yè)痛點(diǎn)。《JJF(川)220-2024 氣相液氮存儲(chǔ)系統(tǒng)溫度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）的發(fā)布實(shí)施，*地方技術(shù)空白，為行業(yè)建立了科學(xué)統(tǒng)一的“溫度標(biāo)尺"。
一、行業(yè)痛點(diǎn)催生規(guī)范出臺(tái)
氣相液氮存儲(chǔ)系統(tǒng)依靠液氮?dú)饣纬?130℃以下的深冷氣相環(huán)境，樣本對(duì)溫度波動(dòng)極其敏感，哪怕微小偏差都可能導(dǎo)致樣本活性受損、數(shù)據(jù)失真。但在《規(guī)范》出臺(tái)前，行業(yè)面臨多重困境：一是設(shè)備傳感器多固化于內(nèi)部，無法拆卸溯源，長期使用易出現(xiàn)漂移，且可拆卸傳感器在溯源過程中存在設(shè)備失控、誤差引入風(fēng)險(xiǎn)；二是傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法存在缺陷，無線測溫設(shè)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(dǎo)致液氮大量蒸發(fā)、溫場不穩(wěn)定；三是缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同企業(yè)、機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn)方法各異，測量結(jié)果無可比性，難以保障樣本存儲(chǔ)質(zhì)量的一致性。
針對(duì)這些痛點(diǎn)，成都市計(jì)量檢定測試院聯(lián)合企業(yè)深入一線，歷經(jīng)近一年調(diào)研、實(shí)驗(yàn)與技術(shù)攻關(guān)，通過10余次優(yōu)化測試，攻克溫度測量難題，最終制定發(fā)布《規(guī)范》，為行業(yè)提供了可落地、可溯源的校準(zhǔn)方案。
二、《規(guī)范》核心內(nèi)容與技術(shù)創(chuàng)新
（一）明確校準(zhǔn)核心要素
《規(guī)范》結(jié)合氣相液氮存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性與使用場景，明確了校準(zhǔn)的核心要求。在環(huán)境條件上，要求校準(zhǔn)現(xiàn)場溫度控制在15℃~35℃，濕度不大于85%RH，無強(qiáng)烈振動(dòng)、腐蝕性氣體及額外冷熱源，保障校準(zhǔn)環(huán)境穩(wěn)定性；在測量標(biāo)準(zhǔn)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(jì)等高精度傳感器，傳感器數(shù)量不少于5個(gè)，測量范圍覆蓋-196℃~-130℃，分辨力不低于0.1℃，確保測量精度。
校準(zhǔn)項(xiàng)目聚焦關(guān)鍵指標(biāo)，包括頂層溫度示值誤差、頂層溫度均勻度及高溫度，同時(shí)兼顧液位校準(zhǔn)需求，通過溫度跳變分析液氮?dú)?液交接位置，解決液位示值不準(zhǔn)問題。
（二）創(chuàng)新校準(zhǔn)流程與方法
為解決傳統(tǒng)校準(zhǔn)中熱源引入、溫場不穩(wěn)定等問題，《規(guī)范》整合了梯度預(yù)冷與原位校準(zhǔn)技術(shù)，形成標(biāo)準(zhǔn)化操作流程：首先對(duì)溫度傳感器進(jìn)行二級(jí)梯度預(yù)冷，依次在-50℃保溫1h、-80℃保溫1h、-180℃保溫25min，確保傳感器達(dá)到穩(wěn)定低溫狀態(tài)，避免常溫傳感器放入后引發(fā)溫場擾動(dòng)；隨后將預(yù)冷后的傳感器通過專用檢測蓋布放于設(shè)備內(nèi)部，1個(gè)傳感器浸沒于液氮中作為基準(zhǔn)，其余按氣相區(qū)域高度等分垂直排列，實(shí)現(xiàn)全區(qū)域溫度覆蓋；待設(shè)備運(yùn)行至穩(wěn)定狀態(tài)（10min溫度波動(dòng)度＜1.0℃）后，連續(xù)記錄15min數(shù)據(jù)，通過軟件自動(dòng)分析溫度示值誤差、均勻度及液位偏差。
這種原位校準(zhǔn)方式無需拆卸設(shè)備傳感器，既避免了樣本存儲(chǔ)失控風(fēng)險(xiǎn)，又減少了拆裝誤差，同時(shí)通過梯度預(yù)冷技術(shù)降低了液氮蒸發(fā)損耗，兼顧了校準(zhǔn)準(zhǔn)確性與經(jīng)濟(jì)性。
（三）規(guī)范數(shù)據(jù)處理與結(jié)果表達(dá)
《規(guī)范》明確了數(shù)據(jù)處理的計(jì)算公式與判定標(biāo)準(zhǔn)，頂層溫度示值誤差通過設(shè)備顯示平均值與實(shí)測中心點(diǎn)平均值之差計(jì)算，溫度均勻度取各測量點(diǎn)高與低溫度差值的算術(shù)平均值，液位示值誤差則對(duì)比實(shí)測液位與設(shè)備顯示液位的偏差。校準(zhǔn)完成后需出具符合要求的校準(zhǔn)證書，明確各項(xiàng)目測量結(jié)果及擴(kuò)展不確定度，確保量值可追溯。
三、《規(guī)范》的行業(yè)價(jià)值與深遠(yuǎn)影響
對(duì)企業(yè)而言，《規(guī)范》提供了科學(xué)的校準(zhǔn)依據(jù)，幫助生物醫(yī)藥企業(yè)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等精準(zhǔn)評(píng)估設(shè)備性能，保障珍貴生物樣本的長期活性，避免因溫度偏差導(dǎo)致的研發(fā)損失與臨床風(fēng)險(xiǎn)。以ADC藥物研發(fā)企業(yè)為例，精準(zhǔn)的溫度校準(zhǔn)可確保細(xì)胞樣本數(shù)據(jù)的可信度，為藥物研發(fā)連續(xù)性提供支撐。
對(duì)行業(yè)而言，《規(guī)范》建立了統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)尺，規(guī)范了生產(chǎn)端與使用端的溫度參數(shù)測量行為，解決了不同主體測量結(jié)果無可比性的問題，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。同時(shí)，其技術(shù)成果為國家標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了基礎(chǔ)，目前氣相液氮存儲(chǔ)系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)已獲批立項(xiàng)，未來將從源頭提升設(shè)備質(zhì)量管控水平。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度，《規(guī)范》的實(shí)施強(qiáng)化了計(jì)量技術(shù)對(duì)生物醫(yī)藥等關(guān)鍵領(lǐng)域的支撐作用，破解了產(chǎn)業(yè)“卡脖子"問題。后續(xù)針對(duì)液位計(jì)校準(zhǔn)等難題的進(jìn)一步攻關(guān)，將形成更完整的校準(zhǔn)技術(shù)體系，助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
四、結(jié)語
《氣相液氮存儲(chǔ)系統(tǒng)溫度校準(zhǔn)規(guī)范》的發(fā)布實(shí)施，是計(jì)量技術(shù)與產(chǎn)業(yè)需求深度融合的成果，為生物樣本存儲(chǔ)的溫度精準(zhǔn)管控提供了堅(jiān)實(shí)保障。隨著標(biāo)準(zhǔn)化體系的不斷完善，氣相液氮存儲(chǔ)設(shè)備的性能將得到更有效的管控，為生命科學(xué)研究、生物醫(yī)藥研發(fā)等領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展保駕護(hù)航。未來，隨著技術(shù)的持續(xù)迭代與標(biāo)準(zhǔn)的逐步升級(jí)，必將進(jìn)一步推動(dòng)深低溫存儲(chǔ)領(lǐng)域的規(guī)范化、精細(xì)化發(fā)展，讓“生命種子"在精準(zhǔn)溫控下綻放更大價(jià)值。
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