液氮（液態(tài)氮?dú)?/a>，沸點(diǎn)-196℃）因其超低溫特性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛且關(guān)鍵的應(yīng)用，主要用途如下：一、生物樣本儲(chǔ)存液氮最核心的用途是超低溫保存生物樣本，通過抑制細(xì)胞代謝活動(dòng)，長(zhǎng)期維持樣本活性。 - 原理：在-196℃的液氮環(huán)境中，生物分子（如DNA、RNA、蛋白質(zhì)）和細(xì)胞的生化反應(yīng)幾乎停止，避免降解或失活。 - 應(yīng)用場(chǎng)景： - 細(xì)胞與組織保存： - 儲(chǔ)存干細(xì)胞、免疫細(xì)胞（如CAR-T細(xì)胞）、胚胎、精子、卵子等，用于生殖醫(yī)學(xué)、細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)。 - 保存癌細(xì)胞株、正常細(xì)胞系等科研用細(xì)胞資源。 - 生物樣本庫： - 儲(chǔ)存血液、尿液、組織活檢樣本等，用于疾病研究、基因檢測(cè)和藥物開發(fā)。 - 微生物保存： - 保存細(xì)菌、病毒、真菌等微生物菌種，維持其遺傳穩(wěn)定性。 - 技術(shù)要點(diǎn)： - 樣本需用耐低溫的凍存管或液氮罐專用容器，避免凍融損傷。 - 通常采用“程序降溫”（逐步降低溫度）或直接投入液氮的方式凍存。二、醫(yī)療手術(shù)與治療液氮的超低溫特性可用于冷凍手術(shù)和病變組織去除。 - 冷凍外科 Cryosurgery ： - 通過特制探頭將液氮直接作用于病變組織（如腫瘤、疣、痣、雞眼等），使其快速凍結(jié)、壞死并脫落。 - 優(yōu)勢(shì)：微創(chuàng)、出血少、疼痛輕，適用于皮膚病變或無法手術(shù)切除的內(nèi)臟腫瘤（如肝癌、前列腺癌）。 - 機(jī)制：低溫導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)冰晶形成，破壞細(xì)胞膜，同時(shí)引發(fā)血管收縮和缺血，最終導(dǎo)致組織死亡。 - 皮膚科應(yīng)用： - 治療扁平疣、尖銳濕疣、脂溢性角化病等，操作簡(jiǎn)便且療效顯著。三、醫(yī)學(xué)研究與生物技術(shù)液氮在實(shí)驗(yàn)室和生物技術(shù)領(lǐng)域是重要工具。 - 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)： - 快速冷凍組織樣本，用于提取RNA、DNA或蛋白質(zhì)，避免降解。 - 保存酶、抗體等生物試劑，維持其活性。 - 蛋白質(zhì)研究： - 用于蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，通過超低溫環(huán)境促進(jìn)蛋白質(zhì)有序排列形成晶體。 - 基因編輯與克隆技術(shù)： - 保存基因編輯工具（如CRISPR-Cas9試劑）或克隆胚胎，確保技術(shù)穩(wěn)定性。 - 生物制藥： - 冷凍干燥（凍干）過程中，液氮輔助快速凍結(jié)藥物溶液，保留生物活性（如疫苗、酶制劑）。四、冷鏈運(yùn)輸與生物制品保存液氮用于生物制品的超低溫運(yùn)輸，確保其在運(yùn)輸過程中保持活性。 - 應(yīng)用場(chǎng)景： - 運(yùn)輸干細(xì)胞制劑、基因治療藥物、疫苗（如某些mRNA疫苗需超低溫保存）。 - 國(guó)際間生物樣本（如供體器官、生殖細(xì)胞）的運(yùn)輸，需維持嚴(yán)格低溫環(huán)境。 - **設(shè)備**： - 使用液氮罐或干冰（固態(tài)二氧化碳，-78.5℃）作為冷媒，配合保溫箱實(shí)現(xiàn)冷鏈運(yùn)輸。五、其他應(yīng)用- 病理切片制備： - 冷凍組織樣本以便制作冰凍切片，用于快速病理診斷（如術(shù)中冰凍切片分析）。 - 神經(jīng)科學(xué)研究： - 局部低溫阻斷神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)，用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的神經(jīng)功能研究。 - 醫(yī)療設(shè)備冷卻： - 某些精密儀器（如MRI超導(dǎo)磁體）需低溫環(huán)境，液氮可輔助維持低溫系統(tǒng)。安全注意事項(xiàng)液氮使用需嚴(yán)格遵循安全規(guī)范： 1. 低溫灼傷：直接接觸皮膚會(huì)導(dǎo)致凍傷，需佩戴防護(hù)手套和護(hù)目鏡。 2. 窒息風(fēng)險(xiǎn)：液氮揮發(fā)會(huì)迅速氣化，導(dǎo)致環(huán)境中氧氣濃度降低，需在通風(fēng)良好處操作。 3. 容器安全：液氮罐需定期檢查密封性，避免壓力過高引發(fā)爆炸（尤其在密閉空間）。總結(jié)液氮憑借其極低溫度和穩(wěn)定性，成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的材料，覆蓋了從基礎(chǔ)研究到臨床治療的多個(gè)環(huán)節(jié)。隨著細(xì)胞治療、基因編輯等技術(shù)的發(fā)展，液氮在生物樣本保存和新型醫(yī)療手段中的作用將更加關(guān)鍵。