在细胞冻存的过程中，液态水转化为冰，细胞代谢停止。同时，水分也随之散失，导致细胞内盐、代谢物浓度改变，进而造成渗透压失衡，直接影响冻存细胞的复苏。同时，冷冻速率太快或太慢，容易导致细胞内水分丧失或形成大冰晶，都不利于细胞存活。通过使用程控降温仪，选择合适的冻存液，设定合适的升降温速率，可有效地克服上述不利因素。实践证明，（经温度补尝后）每分钟1-3℃的冷冻速率可大大提高冻存细胞的存活率。
程序降温仪是把生物样品在 降温冷冻过程中，当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量，使其温度回升， 不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞。准确地测定生物样品的相变点， 用微机编制降温程序，以便在样品相变时加大液氮输入量，克服相变样品温度的回 升，使细胞安全而迅速地度过相变期，这是提高被冻样品成活率的关键环节。
在细胞冻存的过程中，快速程序降温仪，样本内水分会从液相转变为固相，水分也随之散失，导致细胞内盐、代谢物浓度改变，全自动程序降温仪，进而造成渗透压失衡，直接影响冻存细胞的复苏。同时冷冻的速率太快或者太慢，合肥程序降温仪，容易导致细胞内水分丧失或形成大冰晶，自动化程序降温仪，都不利于细胞存活。另外，生物样本内水分的相变过程也伴随着潜热释放的现象，在从液相转变为固相时会释放出大量热量，使样本温度瞬速上升。
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