在生物医药、生命科学等领域，气相液氮存储系统是保存细胞、组织、生物大分子等珍贵“生命种子"的核心设备。其内部温度的稳定性与均匀性直接决定样本活性，进而影响研发质量与临床应用安全性。然而，长期以来，该类设备缺乏统一的温度校准标准，量值溯源困难、测量准确性不足等问题成为行业痛点。《JJF(川)220-2024 气相液氮存储系统温度参数校准规范》（以下简称《规范》）的发布实施，*地方技术空白，为行业建立了科学统一的“温度标尺"。
一、行业痛点催生规范出台
气相液氮存储系统依靠液氮气化形成-130℃以下的深冷气相环境，样本对温度波动极其敏感，哪怕微小偏差都可能导致样本活性受损、数据失真。但在《规范》出台前，行业面临多重困境：一是设备传感器多固化于内部，无法拆卸溯源，长期使用易出现漂移，且可拆卸传感器在溯源过程中存在设备失控、误差引入风险；二是传统校准方法存在缺陷，无线测温设备无法耐受深低温，有线传感器布放易破坏密封、引入热源，导致液氮大量蒸发、温场不稳定；三是缺乏统一标准，不同企业、机构的校准方法各异，测量结果无可比性，难以保障样本存储质量的一致性。
针对这些痛点，成都市计量检定测试院联合企业深入一线，历经近一年调研、实验与技术攻关，通过10余次优化测试，攻克温度测量难题，最终制定发布《规范》，为行业提供了可落地、可溯源的校准方案。
二、《规范》核心内容与技术创新
（一）明确校准核心要素
《规范》结合气相液氮存储系统的结构特性与使用场景，明确了校准的核心要求。在环境条件上，要求校准现场温度控制在15℃~35℃，湿度不大于85%RH，无强烈振动、腐蚀性气体及额外冷热源，保障校准环境稳定性；在测量标准上，推荐选用多通道温度显示仪表搭配四线制铂电阻温度计等高精度传感器，传感器数量不少于5个，测量范围覆盖-196℃~-130℃，分辨力不低于0.1℃，确保测量精度。
校准项目聚焦关键指标，包括顶层温度示值误差、顶层温度均匀度及高温度，同时兼顾液位校准需求，通过温度跳变分析液氮气-液交接位置，解决液位示值不准问题。
（二）创新校准流程与方法
为解决传统校准中热源引入、温场不稳定等问题，《规范》整合了梯度预冷与原位校准技术，形成标准化操作流程：首先对温度传感器进行二级梯度预冷，依次在-50℃保温1h、-80℃保温1h、-180℃保温25min，确保传感器达到稳定低温状态，避免常温传感器放入后引发温场扰动；随后将预冷后的传感器通过专用检测盖布放于设备内部，1个传感器浸没于液氮中作为基准，其余按气相区域高度等分垂直排列，实现全区域温度覆盖；待设备运行至稳定状态（10min温度波动度＜1.0℃）后，连续记录15min数据，通过软件自动分析温度示值误差、均匀度及液位偏差。
这种原位校准方式无需拆卸设备传感器，既避免了样本存储失控风险，又减少了拆装误差，同时通过梯度预冷技术降低了液氮蒸发损耗，兼顾了校准准确性与经济性。
（三）规范数据处理与结果表达
《规范》明确了数据处理的计算公式与判定标准，顶层温度示值误差通过设备显示平均值与实测中心点平均值之差计算，温度均匀度取各测量点高与低温度差值的算术平均值，液位示值误差则对比实测液位与设备显示液位的偏差。校准完成后需出具符合要求的校准证书，明确各项目测量结果及扩展不确定度，确保量值可追溯。
三、《规范》的行业价值与深远影响
对企业而言，《规范》提供了科学的校准依据，帮助生物医药企业、医疗机构等精准评估设备性能，保障珍贵生物样本的长期活性，避免因温度偏差导致的研发损失与临床风险。以ADC药物研发企业为例，精准的温度校准可确保细胞样本数据的可信度，为药物研发连续性提供支撑。
对行业而言，《规范》建立了统一的技术标尺，规范了生产端与使用端的温度参数测量行为，解决了不同主体测量结果无可比性的问题，推动行业标准化发展。同时，其技术成果为国家标准的制定奠定了基础，目前气相液氮存储系统国家标准已获批立项，未来将从源头提升设备质量管控水平。
从产业发展角度，《规范》的实施强化了计量技术对生物医药等关键领域的支撑作用，破解了产业“卡脖子"问题。后续针对液位计校准等难题的进一步攻关，将形成更完整的校准技术体系，助力相关产业高质量发展。
四、结语
《气相液氮存储系统温度校准规范》的发布实施，是计量技术与产业需求深度融合的成果，为生物样本存储的温度精准管控提供了坚实保障。随着标准化体系的不断完善，气相液氮存储设备的性能将得到更有效的管控，为生命科学研究、生物医药研发等领域的创新发展保驾护航。未来，随着技术的持续迭代与标准的逐步升级，必将进一步推动深低温存储领域的规范化、精细化发展，让“生命种子"在精准温控下绽放更大价值。
点击交流
地址：海淀区
电话：010-80204245
邮箱：360886783@qq.com
微信：13718238054