С чего начать выборТри температурных классаКогда хватает −25 °CКласс −40 °CКогда нужен −86 °CВертикальный или ларьПараметры при заказеТаблица подбораТипичные ошибки

Начинаем с образца, срока хранения и частоты обращений

Если подбирать морозильник по температуре «на глаз», получается одна из двух крайностей. В первом случае при −86 °C лежит то, что прекрасно хранится при −25 °C, а лаборатория годами платит лишнее за электроэнергию и обслуживание каскада. Во втором при −25 °C оказывается материал, который за несколько месяцев деградирует, и это выясняется только при повторном анализе. Порядок должен быть обратным: определить образец и срок хранения, оценить, как часто будут открывать камеру, и лишь затем переходить к выбору модели.

Прежде чем открывать каталог, ответьте на три вопроса:

  • Предмет хранения. У реактивов с расходниками, плазмы с сывороткой, нуклеиновых кислот, белков, клеточных культур и тканей разная чувствительность к температуре и к повторной заморозке с оттаиванием.
  • Какой срок. Хранение в течение дней и недель — одна задача, в течение лет и десятилетий — совсем другая. Чем длиннее срок, тем больше нужен температурный запас.
  • Как часто открывать. Когда к образцам подходят по нескольку раз за день, морозильник постоянно получает теплопритоки; от него требуются быстрое восстановление режима и деление камеры на отсеки.

Общее правило таково: чем ниже температура, тем медленнее протекают химические и ферментативные процессы. Однако зависимость нелинейна, и для многих образцов переход с −25 на −40 °C даёт больше, чем переход с −40 на −86 °C. Поэтому класс −40 °C нередко оказывается самым разумным выбором, а −86 °C стоит оставлять тем материалам, которым он действительно необходим.

Низкотемпературный морозильник: три класса и их состав

Так называют приборы, которые морозят глубже обычной бытовой заморозки. В каталоге КАДАММ они разделены на три раздела; границы между ними задаются температурой и схемой охлаждения.

КлассДиапазон уставки в каталогеСхема охлажденияРаздел
−25 °C−10…−25 °C, у отдельных серий до −30 °CОдин компрессор, одноступенчатый контурМорозильники низкотемпературные −20…−40 °C
−40 °C−15…−40 °C и −20…−40 °C, у ряда серий регулировка до −45 °CОдин компрессор, усиленный контурМорозильники низкотемпературные −20…−40 °C
−86 °C−40…−86 °CКаскадный или автокаскадный контур, один или два компрессораМорозильники ультранизкотемпературные −60…−86 °C

Как устроены каскадные и автокаскадные системы и почему от них зависит сохранность образцов при −86 °C, рассказано в статье «Каскадная, автокаскадная и двойная система». Для общего представления о классах обратитесь к обзору «Низкотемпературный и ультранизкотемпературный морозильник».

Когда хватает −25 °C

Класс −25 °C — самый распространённый лабораторный морозильник: он есть везде, где работают с реактивами и биоматериалом. Такая температура годится для образцов, которые лежат от нескольких недель до нескольких месяцев и к которым обращаются сравнительно часто.

Что обычно хранят при −25 °C

  • Ферменты и реактивы, для которых изготовитель предписывает хранение при −20 °C. Это самый частый повод для покупки: в инструкции к набору указано «хранить при −20 °C», и морозильника на −25 °C для этого хватает с запасом.
  • Плазма и сыворотка на кратком и среднем сроке до анализа. Как хранят компоненты крови, описано в статье «Хранение крови и её компонентов».
  • Рабочие аликвоты антител, праймеров и стандартов, за которыми приходят раз в неделю.
  • Среды и добавки,которые разливают порциями и оттаивают по мере необходимости.
  • Реагенты и пробы, обработка которых отложена, — материал, который ждёт отправки или серийного анализа.

Серии КАДАММ для этого класса

Если нужен частый доступ и раскладка по полкам, берут вертикальные серии: КАДАММ МЗ-В2 (90–568 л), КАДАММ МЗ-В3 (100–936 л), КАДАММ МЗ-В4 (100–528 л, до 18 ящиков для раздельного хранения) и КАДАММ МЗ-ВЯ1 с ящиками на 230 и 300 л. Малый объём закрывает КАДАММ МЗ-В1 на 40 л. Для длительного хранения с редкими обращениями больше подойдёт ларь КАДАММ МЗ-Л1 (105–485 л) либо КАДАММ МЗ-Л3 (110–310 л). Выездную работу и перевозку образцов обеспечивают переносные КАДАММ МЗ-П1 на 30 л и КАДАММ МЗ-П2 на 80 л: они питаются как от сети, так и от бортовой сети.

Когда подразделению нужны и охлаждение реактивов, и заморозка, два отдельных прибора не обязательны: холодильник с морозильной камерой выпускается в серии КАДАММ ХД-М1 (морозильная камера −25 °C плюс холодильная 2…8 °C). Как это соотносится с чисто холодильными решениями, описано в статье «Холодильник для лаборатории».

Для реактивов действует простое правило: ориентируйтесь на температуру из паспорта набора, а не на общие советы. Если там стоит −20 °C, достаточно класса −25 °C, и платить за −86 °C бессмысленно.

Класс −40 °C: если нужен температурный запас

Морозильник глубокой заморозки на −40 °C — промежуточная ступень, про которую нередко забывают. Каскадный контур ему не нужен, поэтому обслуживание обходится дешевле, а потребление заметно ниже, чем при −86 °C; при этом запас по сравнению с −25 °C существенный. Здесь хранят материал, который при −25 °C стареет чересчур быстро, но для −86 °C не настолько ценен.

Задачи класса −40 °C

  • Белки и пептиды,которым требуется заморозка глубже −20 °C, но не на коллекционные сроки.
  • Плазма и другие биологические жидкости при хранении от нескольких месяцев: температурный запас уменьшает риск разрушения лабильных компонентов.
  • Пробы, анализ которых отложен, — исследования, где серию набирают неделями, а обрабатывают за один раз.
  • Образцы пищевых, экологических и сельскохозяйственных лабораторий,которые нужно сберечь до повторного измерения.
  • Запасная камера для коллекции — дублёр на случай, если основной морозильник −86 °C остановлен на обслуживание.

Какие серии подходят

Среди вертикальных: КАДАММ МЗ-В9 (58–268 л, природный хладагент R290), КАДАММ МЗ-В10 на 100 л, КАДАММ МЗ-В11 (268–936 л) и КАДАММ МЗ-В12 , у которой сигнализация сохраняет питание на 8 часов. Когда нужны большие объёмы и повышенная надёжность, смотрите КАДАММ МЗ-В14 с двумя независимыми холодильными системами и КАДАММ МЗ-В16 на 608–936 л. Если важны длительное хранение и минимум теплопритоков при открывании, берите ларь: КАДАММ МЗ-Л4, КАДАММ МЗ-Л5 или КАДАММ МЗ-Л6 (105–485 л).

Если нужна и холодильная камера, и морозильная на −40 °C, смотрите КАДАММ ХД-М3 и КАДАММ ХД-М4: обе камеры, 2…8 °C и морозильная, размещены в общем корпусе.

Когда нужен −86 °C

Морозильник −86 °C предназначен для долгого хранения и для материала, потеря качества которого необратима. При такой температуре ферментативные процессы практически останавливаются, поэтому здесь держат то, что невозможно восстановить или дорого заменить.

Что хранят при −86 °C

  • Нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК на длительном хранении; РНК разрушается быстрее и нуждается в этом особенно.
  • Клеточные культуры и банки линий в среде с криопротектором — если жидкого азота нет или это промежуточное хранение до переноса в криобанк.
  • Ткани и образцы биобанков,собираемые для будущих исследований.
  • Белки и ферменты, чувствительные к размораживанию.
  • Бактериальные штаммы и вирусные препараты , которые хранятся в коллекции долго.

Готовя материал к хранению, помните: многие препараты перед укладкой при −86 °C проходят лиофилизацию или выращивание в культуральной среде. Подробности — в статье, а также в разделах и .

Чем различаются серии −86 °C

У большинства серий диапазон уставки составляет −40…−86 °C. Отличаются они схемой охлаждения и обвязкой, и именно от этого зависит надёжность:

В диапазоне типовых объёмов 168–348 л сразу несколько серий: КАДАММ МЗ-В22, КАДАММ МЗ-В23, КАДАММ МЗ-ВИ1. Они различаются временем выхода на режим и восстановлением после открывания, так что решать надо по этим строкам спецификации, а не по общему описанию.

Хранение ниже −86 °C — это уже отдельный класс: Морозильники криогенные −105…−164 °C. Таковы, например, КАДАММ МЗ-Л16 и КАДАММ МЗ-Л17.

Вертикальный морозильник или ларь

Следом за температурой по важности идёт конструкция: от неё зависят удобство работы, потери холода и занимаемое в лаборатории место.

Образец и срок хранения −25 °C: реактивы, плазма −40 °C: белки, запас −86 °C: ДНК, РНК, культуры Конструкция: вертикальная или ларь

Выбирают в такой последовательности: образец и срок хранения, потом температурный класс, в конце конструкция — вертикальная или ларь.

Вертикальный морозильник

Вертикальная конструкция напоминает шкаф: распашная дверь, полки или ящики и внутренние дверцы, благодаря которым при открывании не прогревается весь объём. Для лабораторий с регулярным доступом к образцам это основной тип.

  • При равном объёме такой прибор отнимает у лаборатории меньше места на полу.
  • К любому ряду есть прямой доступ, а образцы можно размещать на полках, в ящиках и на штативах.
  • Когда образец ищут, внутренние двери в сериях со штативами не дают холоду уходить из всей камеры.
  • При открывании дверцы холодный воздух стекает вниз, из-за чего температура возвращается к норме дольше, чем в ларе.

Морозильник-ларь

Крышка ларя поднимается сверху, а тяжёлый холодный воздух остаётся внутри камеры. Благодаря этому при долгом хранении ларь расходует меньше энергии и стабильнее держит температуру, когда его открывают.

  • Холод при открывании теряется слабее, а коллекция, к которой обращаются нечасто, обходится дешевле по электроэнергии.
  • Годится для крупных партий на долгий срок, когда образцы закладывают и несколько лет не трогают.
  • Если образцы нужны часто, ларь неудобен: доставать их приходится сверху, поэтому важны чёткая схема укладки и корзины.
  • При одинаковом объёме требует больше места на полу, чем вертикальный прибор.

В ларных сериях КАДАММ представлены все температурные классы, начиная с −25 °C (КАДАММ МЗ-Л1, КАДАММ МЗ-Л2, КАДАММ МЗ-Л3) и −40 °C, а затем ультранизкие −60 °C (КАДАММ МЗ-Л8–КАДАММ МЗ-Л12) и −86 °C (КАДАММ МЗ-Л13, КАДАММ МЗ-Л14, КАДАММ МЗ-Л15).

На что смотреть в спецификации перед заказом

Одинаковые показания дисплея не делают два морозильника равноценными. Прежде чем выбирать серию, откройте спецификацию и сопоставьте перечисленные ниже строки.

ПараметрПочему важенГде смотреть в каталоге
Рабочий объёмОпределяет, сколько штативов и коробок поместится; брать с запасом на рост коллекцииПлитка «Объём камеры»
Диапазон уставкиПоказывает, достигается ли нужная температура и какой запас остаётсяПлитка «Диапазон температур»
Равномерность по камереРазброс температуры между полками и углами; важен для образцов с узким допускомСтрока «Равномерность по камере»
Восстановление после открыванияНасколько быстро камера возвращается к уставке; критично при частом доступеСтрока «Восстановление после открывания»
Время выхода на режимСколько прибор остывает после запуска или перезапускаСтрока «Выход на режим»
Сигнализация и резервное питаниеПредупреждение об отклонении и об отключении сети; ключевой защитный факторСтроки о сигнализации и батарее
Измерительное отверстиеПозволяет вывести внешний датчик или логгер без открытия двериСтрока «Измерительное отверстие»
Хладагент и компрессорОпределяет схему охлаждения; для −86 °C важно, один ли компрессор или дваСтроки «Хладагент» и «Компрессор»
Уровень шума и мощностьНужны при размещении в общем помещении и расчёте электропитанияПлитки «Шум» и «Потребляемая мощность»

Контроль и ведение журнала температуры вынесены в отдельный блок: независимый термометр, регистратор данных, отверстие для зонда. Организация такого контроля описана в статье «Контроль температуры в холодильнике». Если морозильник встанет рядом с другой техникой, примите во внимание температуру воздуха в помещении: для большинства серий она должна лежать в пределах 10…32 °C.

Таблица подбора по задаче

Приведённые ниже значения служат только ориентиром. Итоговый выбор определяют паспорт образца и методика, принятая в лаборатории.

ЗадачаТемпературный классСерии КАДАММРаздел
Реактивы, ферменты, рабочие аликвоты−25 °CКАДАММ МЗ-В2, КАДАММ МЗ-В4, КАДАММ МЗ-ВЯ1Морозильники −20…−40 °C
Редкий доступ, длинное хранение больших партий−25 °C, ларьКАДАММ МЗ-Л1, КАДАММ МЗ-Л3Морозильники −20…−40 °C
Плазма и сыворотка на месяцы−25…−40 °CКАДАММ МЗ-В11, КАДАММ МЗ-В12Морозильники −20…−40 °C
Белки, пробы с отсроченным анализом−40 °CКАДАММ МЗ-В9, КАДАММ МЗ-Л4Морозильники −20…−40 °C
ДНК, РНК, клеточные линии−86 °CКАДАММ МЗ-В25, КАДАММ МЗ-ВА3Морозильники −60…−86 °C
Ценная коллекция с резервированием−86 °C, две системыКАДАММ МЗ-ВД1, КАДАММ МЗ-ВД2Морозильники −60…−86 °C
Малый объём, настольная установка−86 °CКАДАММ МЗ-В21, КАДАММ МЗ-ВС1Морозильники −60…−86 °C
Хранение ниже −86 °CКриогенный классКАДАММ МЗ-Л16, КАДАММ МЗ-Л17Морозильники −105…−164 °C
Транспортировка и выездная работа−25…−86 °CКАДАММ МЗ-П1, КАДАММ МЗ-П5Холодильники и морозильники

Если в вашей работе образцы нужно охлаждать во время центрифугирования, загляните в статью и в раздел . Температурный режим образца должен оставаться непрерывным от момента забора до хранения.

Типичные ошибки при выборе

Взять −86 °C «про запас»

Прибор на −86 °C больше потребляет, громче работает и требует более пристального ухода: нужно чистить конденсатор, следить за уплотнениями, проверять сигнализацию. Когда в лаборатории нет материалов, которым необходим такой холод, эти затраты ни к чему. Класса −40 °C хватит: по сравнению с рабочей заморозкой он тоже даёт запас.

Держать всё в одном морозильнике

Один морозильник на все задачи — это риск: если откажет компрессор или пропадёт питание, пострадают и реактивы, и коллекция. Лаборатории обычно разделяют функции: один морозильник под долгое хранение, другой под рабочие аликвоты, а в придачу резервная камера или схема с двумя холодильными системами.

Игнорировать частоту открывания

Если прибор открывают десятки раз за день, он прогревается чаще, чем тот, что хранит коллекцию. Для рабочих образцов нужна вертикальная конструкция с внутренними дверями и быстрым восстановлением температуры, а для коллекции подойдёт ларь или хорошо организованный вертикальный морозильник.

Забыть про габариты и условия в помещении

Вокруг корпуса должен оставаться свободный зазор для конденсатора: без него прибор перегревается и не выдерживает режим. Заранее проверьте, пройдёт ли морозильник через дверной проём, и выдержит ли нагрузку электрическая линия.

Забыть про контроль

Чаще всего образцы теряют не из-за плохого морозильника, а потому что отклонение температуры обнаружили слишком поздно. Сигнализация, резервное питание и независимый регистратор необходимы при любом классе, а не только при −86 °C.

Если хранение связано с лекарственными средствами, вакцинами, кровью и биоматериалом для клинического применения, требуется морозильник с регистрационным удостоверением. Модели КАДАММ из каталога — лабораторные, и в этой статье речь о них идёт лишь как об оборудовании для лабораторных образцов. Справочные материалы по смежным вопросам собраны в статьях «Хранение отходов класса Б в холодильнике и морозильнике» и «Холодовая цепь».

Не можете определиться между классами или не уверены, при какой температуре хранить конкретный образец? Расскажите нашим инженерам о задаче: тип материала, объём коллекции, как часто к ней обращаются и где будет стоять прибор. По этим данным мы предложим серию и конструкцию. Сопоставление с типовыми лабораторными моделями дано в статье «Аналоги ХЛ-250, ХЛ-340, ХК-250, ММШ и ММН». Весь ассортимент собран в разделе «Холодильники и морозильники».