生物低温制冷设备(如超低温冰箱、液氮罐、冷冻干燥机等)在生物样本保存、药物研发等领域应用广泛,其安全操作需严格遵循规范,以防止设备故障、样本损坏或人员伤害。以下是详细的安全操作方法:
一、操作前准备
环境检查
通风要求:设备需放置在通风良好的区域,避免密闭空间(如液氮罐需防止氮气积聚导致窒息)。
温度与湿度:环境温度宜在10-30℃之间,湿度≤80%,远离热源(如阳光直射、加热器)和腐蚀性气体。
地面平整性:设备需放置在稳固、水平的地面,防止倾斜导致制冷剂泄漏或机械故障。
设备检查
外观检查:确认设备无破损、变形或泄漏痕迹(如液氮罐外壁结霜异常可能提示真空层损坏)。
电源与接地:检查电源线是否完好,接地线是否可靠连接,避免漏电风险。
配件完整性:确保配件(如温度探头、液氮罐颈塞、冷冻干燥机冷阱)齐全且功能正常。
个人防护
防护装备:操作液氮罐时需佩戴防冻手套、护目镜和实验服;处理超低温样本时需使用防冻镊子、托盘。
培训要求:操作人员需经过专业培训,熟悉设备原理、应急流程及安全警示标识。
二、操作中规范
温度设置与监控
设定温度:根据样本需求设定目标温度(如超低温冰箱通常设为-80℃),避免频繁调整导致压缩机过载。
实时监测:通过内置显示屏或外部监控系统持续观察温度变化,异常波动(如±5℃以上)需立即排查。
温度记录:定期记录温度数据(如每2小时一次),建立温度日志以便追溯。
样本存取操作
快速存取:超低温设备开门时间应控制在1分钟内,减少冷量流失;液氮罐取样时需使用专用提篮,避免直接接触液氮。
分层存放:样本按类型、保存期限分层存放,避免频繁移动导致温度波动;重物勿放置在设备顶部。
标签管理:样本容器需标注名称、日期、温度要求,防止误用或过期。
液氮罐专项操作
充装规范:液氮充装量不得超过罐体容积的80%,防止膨胀压力过高;充装时需佩戴防护面罩,避免液氮飞溅。
颈塞使用:液氮罐颈塞需保持半开状态(或使用透气型颈塞),防止氮气积聚导致压力升高。
液位监测:每周检查液位,液位低于20%时需及时补充,避免样本暴露于常温。
冷冻干燥机操作
预冻阶段:样品需预先冷冻至-40℃以下,再放入冷阱,防止冰晶损坏样品结构。
真空控制:抽真空时需缓慢开启阀门,避免压力骤变导致玻璃器皿破裂;真空度稳定后关闭旁通阀。
结束处理:干燥完成后,先释放真空再打开舱门,防止样品吸潮。
三、维护与保养
日常清洁
内部清洁:每月用中性清洁剂擦拭内壁,避免使用腐蚀性溶剂;液氮罐需定期清除颈口冰霜。
外部清洁:保持设备表面干燥,防止水渍渗入电路系统。
定期维护
压缩机检查:超低温冰箱每半年检查压缩机运行状态,清理冷凝器灰尘(需断电操作)。
真空层检测:液氮罐每年进行真空度检测,真空值低于10⁻²Pa需返厂维修。
密封性测试:冷冻干燥机门封条需定期检查,防止漏气影响干燥效率。
校准与验证
温度校准:每年委托专业机构校准温度传感器,确保显示值与实际值误差≤±1℃。
性能验证:通过标准样品(如已知熔点的物质)验证设备制冷性能,确保符合要求。
四、应急处理
温度异常
超温报警:立即检查门封是否严密、样本是否堵塞风道;若温度持续上升,转移样本至备用设备。
低温报警:检查制冷系统是否过载,适当调高设定温度(需在样本允许范围内)。
液氮泄漏
紧急疏散:迅速撤离泄漏区域,关闭液氮罐阀门;若泄漏量大,启动通风系统并上报安全部门。
防护措施:处理泄漏时需佩戴自给式呼吸器(SCBA),避免吸入氮气导致窒息。
设备故障
断电处理:超低温冰箱断电后,门封条用胶带密封,减少冷量流失;液氮罐需保持颈塞半开状态。
专业维修:非专业人员勿拆卸设备,联系厂家或授权维修商处理故障。
五、安全警示与培训
警示标识
设备表面需张贴“低温危险”“禁止触摸”“液氮窒息风险”等警示标识。
液氮罐存放区需设置“禁止烟火”“通风良好”标识。
培训内容
包括设备原理、操作流程、应急预案、个人防护装备使用等。
定期组织安全演练(如液氮泄漏模拟演练),提升应急响应能力。
六、合规与记录
合规要求
符合《实验室生物安全通用要求》(GB19489)及设备制造商的安全指南。
液氮罐需符合《移动式真空绝热深冷压力容器》(GB/T18442)标准。
记录管理
建立设备使用档案,包括温度日志、维护记录、校准证书等,保存期限≥5年。