冷凍干燥技術發展悠久，適用于多類型樣品（如菌種、藥物和果蔬等）的保存或脫水，該技術具有應用場景廣泛、樣品無損干燥、活性物質功能水平穩定等特點，集成冷凍干燥技術的各類型凍干機可在生物工程、醫學領域、食品工程、材料化工等多個領域發揮作用。

在實際使用場景中，用戶可根據樣品類型、樣品量、保存方式選擇凍干機種類；如根據樣品量大小選擇實驗型、中試型或生產型凍干機；根據承載容器類型（西林瓶、茄型瓶、廣口瓶等）選擇壓蓋型或外置型凍干機等。

但對于用戶而言，根據樣品狀態選擇到合適凍干機型號后，仍會出現一些使用問題，具體表現為：

01凍干粉表面出現裂縫

02凍干菌粉復蘇率低

03凍干蛋白功能性下降

▲出現裂縫的凍干菌粉

以乳酸菌為例，保持較高存活率是乳酸菌凍干粉充分發揮其功能的重要保障，在冷凍和干燥過程中菌粉失活的原因有以下幾個方面：

01細胞膜通透性增加

02膜流動性降低

03酶及蛋白質類物質變性

04遺傳物質改變

大量研究表明：有很多因素會對乳酸菌凍干存活率產生影響，具體包括：細胞生理狀態、細胞大小、菌液濃度、pH值以及冷凍保護劑等，但保護劑對菌體的保護效果較為突出。保護劑對于菌體凍干過程中各生理機能的穩定性有很大的保護作用，優良的凍干保護劑可以改善菌體凍干時的環境，能較好地緩解菌體在冷凍干燥過程中受到的各種損傷。最大限度的保留菌體原有的各種生理生化特性和生物活性。

凍干保護劑分類的方法有很多，較傳統的按其滲透性可以分為三類，即滲透性保護劑、半滲透性保護劑及非滲透性保護劑。

滲透性保護劑

▲甘油球棍模型

滲透性保護劑指可以很容易的透過細胞膜進入細胞內部發揮作用的物質，如甘油就是一種典型的滲透性保護劑，它可以提高細胞膜的流動性，從而抑制細胞內冰晶的形成，進而實現對菌體的保護。

半滲透性保護劑

▲蔗糖

半滲透性保護劑指能穿過細胞壁而不能穿過細胞膜發揮作用的物質，其能誘導菌體質壁分離，抑制冰晶的形成，如單糖、蔗糖、氨基酸等。

非滲透性保護劑

▲海藻糖結構式

非滲透性保護劑指被排除在細胞外部，在細胞外側為菌體提供保護的物質，包括多糖、海藻糖、脫脂乳等大分子，這類保護劑通過在細胞壁外側形成保護層實現對菌體的保護，從而減輕細胞的損傷。

按凍干保護劑的化學結構可以分為有機保護劑和無機保護劑，由于有機保護劑所自身的結構與乳酸菌的有效抗冷凍密不可分，而無機保護劑僅表現為無機鹽（谷氨酸鈉、硫代硫酸鈉等），起到緩沖作用調節pH，故在乳酸菌發酵劑生產過程中廣泛應用有機保護劑提升凍干存活率。常見的高效有機保護劑有糖類、醇類、氨基酸類、蛋白質類等。

在實際使用中，客戶根據樣品的特性選擇不同類型的凍干保護劑，并根據效果復配多種保護劑，集成多種保護機理，為細胞、組織提供最佳的保護效果。

新芝生物深耕冷凍干燥技術研究多年，立足客戶需求，從凍干面積、樣品特性、溶劑組成等多個維度出發，推出具有高性價比、高效率、高適配性的一系列產品，體積從小到大、功能從簡到繁，總有一款可滿足您的需求，歡迎垂詢。