冻干技术在诊断试剂中的运用（二）

   在上篇中提到冻干型试剂在诊断试剂中的优势：结构稳定，保质期长，生物活性良好；药物中的易挥发性成分和受热易变性成分损失少；复水性好，药效好；运输、储存无需全程冷链。

然而冻干型试剂的优势如此明显但还没不能普及的主要原因是：冻干效率低；在冻干过程中活性物质容易失去活性。在本篇中主要通过实验发现造成活性物质失活的两大关键因素：机械效应和溶质效应。我们在公司的冻干实验室做了大量的实验。冻干实验室的主要科研设备有：实验室冻干机，冻干显微镜，共晶点测试仪等。我们在实验室中做了海量的实验，累计了大量的实验数据。最后透过科学的数据分析，发现了一个关键时间节点。在冻干机降温过程中，当温度达到溶液的共晶点时 （共晶点是指物料中水分完全冻结成冰晶时的温度），溶液中开始有晶核形成，在晶核逐渐扩大过程中，溶液的液体体积逐步减少，溶液的浓度不断升高，由于渗透作用，水分不断从活性物质中渗透至溶液中，开始脱水失去活性。

另一主要失活原因是溶液由液态转为固态的结晶过程中，晶核分布不一致，导致溶液不是同时结晶，而是由一个点向四周分散，由于液态与固态的体积不同，容易产生分层或者活性物质受到不同方位的挤压力或者应力等力学因素，同样也是活性物质的失活的主要原因。

所以只有溶液温度迅速下降，瞬时穿透晶点时，溶液由液态瞬时转化为固态时，才能避免上述两大问题的产生，提高试剂的活性。冻干机的核心技术之一就是控制热传递，热传递分为三种：热传导、热辐射、热对流，在冻干机内以热传导为主。如下图：

由于诊断试剂通常使用塑料试剂盒，塑料的导热性比玻璃差，虽然冻干机的板层温度能迅速降温，但试剂瓶中的溶液受热传递影响无法迅速降温，导致了以上的一系列的问题的产生，影响了产品的活性。解决冻干机内热传递的低效率和对预冻过程中的结晶控制将是我们提高试剂活性物质的存活率的关键。在下篇中将推出我们的一项关键专利技术——爆破式瞬时穿透晶点技术，该技术能在瞬间使冻干机内的试剂温度下降，使溶液瞬间结晶，保证试剂的生物活性。

创始人：吴小峰

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