武汉大学中南医院建于 1956 年，坐落在武昌东湖之滨，毗邻武汉中央文化区楚河汉街，编制床位 3300张，是全国首批三级甲等医院，全国百佳医院之一。 

武汉大学中南医院生物样本库设计存储容量为 1500 万份，规划分三期建设完成。目前已经完成第一期建设，占地面积约440平方米，样本存储量达到300万份，数据存储量约为30TB。整个建设规划采用国际最新“干库”、“湿库”和“活库”并存的理念、充分考虑了临床样本的规范化收集和处理，建设符合国际 ISBER认证的超大型人类级生物样本中心标准。 

武汉大学中南医院生物样本库是湖北省人类遗传资源保藏中心，武汉大学人类遗传资源保藏中心，是国际生物与环境样本库协会（ISBER）组织成员（成员号：49623232）和 ISBER 全球生物样本保藏基地。

德国TANKA生物样本液氮存储管理系统

武汉大学中南医院生物样本库采用了德国 TANKA 生物样本液氮存储管理系统设计方案，整个方案包括液氮塔、液氮管路、通风系统，氧监控和自动化程序降温工作台、大容量生物样本液氮存储罐和自动化液氮存储管理系统等，共同构成了一套完整的生物样本液氮存储管理系统。

大容量生物样本液氮存储单元

液氮库存储的主力军是 26台德国 TANKA Biosystem94500 大容量生物样本液氮存储罐，单台 2ml样本存储容量达 94500 支以上，总共可以存储达 250 万支以上。 

德国TANKA Biosystem系列大容量生物样本液氮存储罐采用优质不锈钢制造，大口径开口，上掀盖式顶盖设计，方便用户存取。可旋转的中央存储区，内置有防止液氮流动的装置，可使液氮控制在安全的环形空间内，产生遍布整个存储空间的恒温环境，在为样本提供大容量存储空间的同时确保最低液氮消耗。先进的微处理器控制系统，以最大的可靠性和最好的精确性来监控整个液氮存储环境，确保样本存储安全。

程序降温单元

生物样本的长期储存，通常需要使用尽可能低的温度来降低样本内的生化反应，提高样本内各种成分的稳定性，但要做到高质量的保存并非易事，首先是降温。 

早在上世纪 50至 70年代，国际上的学者，便针对高质量冷冻深入研究，发现随着温度的下降，细胞内的水分结冰，所形成的冰晶会造成细胞膜和细胞壁破坏，从而导致细胞死亡及细胞内冰晶损伤。这损伤的原因是快速冷冻，冷却速度越快，冰晶损伤越大。与此相反，在慢速冷冻的过程中，细胞外部的水分会先结冰，从而使得未结冰的溶液中细胞内水外渗，细胞发生脱水渗漏，导致在复温时，大量水分渗入细胞内，造成细胞死亡及溶液损伤，冷却速度越慢，损伤越严重，这快也不行，慢也不行。怎么办？一般来说，大多数样本库用的还是从常温到-4℃， -4℃降到-20℃，-20℃降到-80℃，然后最后入液氮保存了这么一个步骤，工作繁琐，效率低下，工作结果不理想。 

为了解决这个问题，我们的 TANKA 生物样本液氮存储管理系统配置了一台德国 ASKION 自动化程序降温工作台，它可以不同的液氮浓度来实现对样本的程序降温，从而告别了传统的梯度降温。 

随着研究发现，如果通过控制样本的降温速度，便可尽量减少冰晶损伤和溶液损伤。德国ASKION 自动化程序降温工作台，可以根据预设的程序降温曲线，对样本进行程序化降温，精确控制样本的降温速度，尽可能减少对样本造成的冰晶损伤和溶液损伤，为样本的高质量存储提供首要保障，整个过程全部在-130°C以下不间断冷链环境中操作完成，样本最终存储到-150°C—-196°C 的大容量生物样本液氮存储罐中。 

液氮供给单元

根据样本库第一期规划的库容容量，我们设计建造了一座 10 立方米的室外液氮塔作为所有液氮存储设备的供给单元，它采用了独特的内部绝热结构设计与先进的真空工艺技术，可以对样本库整个液氮管路系统、液氮存储罐进行持续不断的液氮供应。液氮管路采用了双层抽真空绝热金属管结构设计，在管道的交叉处及末端均设置有相应的液位电磁阀，通过总电磁阀箱可实时监控管道内部液氮流通情况，使管道内保持正常压力，及时使气体通过管道排出库外。 

液氮具有强烈的挥发性，会释放大量的氮气，库区属于相对封闭的空间，氮气释放会降低库区内氧气的含量，当氧气含量降低至一定程度时，会危害工作人员的身体健康，因此库区内安装有氧气浓度监控系统，设置了专门的通风管道，可实时监测库区内的氧气浓度是否达标，并和排风系统联动，当氧气浓度降低至报警值时，排风系统将自动启动，避免液氮挥发使氧浓度降低而引起的窒息危险，确保工作人员的安全。 

自动化液氮存储管理系统单元

自动化液氮存储区我们采用德国 ASKION C-line System自动化生物样本液氮存储管理系统，为生物样本液氮存储提供了一个低于﹣150℃存储的、可模块化扩展的自动化生物样本存储解决方案，能够实现在﹣100℃以下用机械臂单支抓取样本，能够实现在﹣100℃以下整板扫描二维码样本管，是能够实现不间断冷冻链、始终使样本保持在﹣130℃玻璃化温度以下的自动化液氮存储管理系统，达到世界领先水平，将示范和引领中国自动化生物样本库构建与应用新潮流。 

结  语

德国 TANKA作为全球知名的低温设备生产厂家，致力于不断为用户提供高品质低温产品，不断地与世界领先的研究机构保持合作，确保在低温设备领域始终处于世界领导地位。每一件产品都遵循严格的质量管理制度，凭借其质量可靠，安全性高而受到全球客户的广泛好评。