程序降温仪也称为程控降温仪，核心功能是按照预设的程序精确控制温度，以实现生物样本的冷冻保存。这种仪器在生物细胞冻存前是一个关键步骤，尤其是在细胞、组织或器官的低温保存过程中发挥着至关重要的作用。以下是关于程序降温仪的详细介绍：
1. 工作原理：通过微机控制技术和软件设计，精确控制液氮的施加量和时间，从而实现对生物样本温度的精准控制。这种精确的温度控制对于确保样本在冷冻过程中的存活率至关重要。
2. 热学考量：在生物样品从液态向固态变化的相变期间，会释放一定的热量，导致温度回升。如果降温速率不受控制，可能会导致组织细胞的死亡。因此，程序降温仪需要准确测定生物样品的相变点，并据此编制降温程序，以避免这种情况的发生。
3. 应用原理：生物样品的成功冻存取决于冷冻速率、精确的温度控制以及合理的温度梯度。使用程序降温仪可以有效地克服因水分散失、盐分和代谢物浓度改变导致的渗透压失衡等问题，从而提高冻存细胞的存活率。实践中，每分钟1-3℃的冷冻速率被证明可以大大提高冻存细胞的存活率。
程序降温仪的特点主要包括：
- 精确的温度控制：利用微机控制技术和软件设计，可以精准地控制液氮的施加量和时间，实现对温度的精确控制。
- 显示功能：在运行期间提供连续的数字和图像显示时间和温度，便于用户实时监控。
- 手动越控装置：所有运行功能通常都配备手动越控装置，以便在需要时进行人工干预。
- 降温速率可调：降温速率可以根据不同生物样本的需求进行调整。
- 程序温度保持时间：用户可以设置程序温度保持的时间，从1秒到99小时不等。
- 预设降温程序：为了方便用户使用，一些程序降温仪预设了多个标准降温程序。
- 温度范围广：适应不同样品的处理要求。
