生物醫(yī)藥研發(fā)與生產(chǎn)中，大腸桿菌、乳酸菌、放線菌等微生物菌種的長(zhǎng)期保藏是保障實(shí)驗(yàn)連續(xù)性、生產(chǎn)穩(wěn)定性的核心環(huán)節(jié)，要求保藏后菌種活性保留率≥95%，且避免傳代過(guò)程中的基因變異，同時(shí)需適配實(shí)驗(yàn)室小批量與中試規(guī)?；２匦枨蟆鹘y(tǒng)菌種保藏采用斜面低溫冷藏法，保質(zhì)期僅 3-6 個(gè)月，需頻繁傳代，不僅增加人工成本，還易引發(fā)菌種污染、性狀退化；液氮保藏法成本高、操作風(fēng)險(xiǎn)大，且設(shè)備維護(hù)難度高，不適用于常規(guī)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景。為解決上述痛點(diǎn)，引入實(shí)驗(yàn)室真空冷凍干燥機(jī)，構(gòu)建 “菌種預(yù)處理 - 真空凍干 - 密封保藏" 的標(biāo)準(zhǔn)化保藏體系，實(shí)現(xiàn)菌種長(zhǎng)期穩(wěn)定存儲(chǔ)。

方案選用實(shí)驗(yàn)室型真空冷凍干燥機(jī)，冷阱溫度低至 - 55℃，真空度≤10Pa，凍干面積 0.12-0.5㎡，適配凍干管、西林瓶等多種容器，支持批量處理 200-1000 支菌種樣品；配備程序控溫系統(tǒng)，可預(yù)設(shè)預(yù)凍、升華干燥、解析干燥三段式溫度曲線，精準(zhǔn)匹配不同菌種的凍干需求；內(nèi)置真空度與溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄并導(dǎo)出，滿足實(shí)驗(yàn)溯源要求。針對(duì)微生物菌種特性優(yōu)化凍干工藝：選取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌種制備菌懸液，與 10% 脫脂乳保護(hù)劑按 1:1 混合，分裝至凍干管（每管 1mL）；預(yù)凍階段將樣品降溫至 - 40℃并保溫 2 小時(shí)，避免冰晶刺破細(xì)胞膜；升華干燥階段真空度維持在 10Pa，溫度從 - 40℃升至 - 10℃，去除游離水；解析干燥階段升溫至 25℃，去除結(jié)合水，確保樣品含水率≤3%。

實(shí)施流程標(biāo)準(zhǔn)化操作：首先菌種預(yù)處理，將培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期的菌種離心收集，用生理鹽水重懸后與保護(hù)劑混合，無(wú)菌條件下分裝至凍干管；第二步預(yù)凍處理，將分裝后的凍干管放入凍干機(jī)物料盤，啟動(dòng)預(yù)凍程序，降溫至 - 40℃保溫 2 小時(shí)；第三步真空凍干，啟動(dòng)真空系統(tǒng)，待真空度降至 10Pa 以下，按預(yù)設(shè)曲線完成升華與解析干燥，全程耗時(shí) 12-16 小時(shí)；第四步密封保藏，凍干完成后在真空狀態(tài)下火焰熔封凍干管，貼標(biāo)后置于 4℃冰箱長(zhǎng)期存儲(chǔ)；第五步復(fù)蘇驗(yàn)證，每批次隨機(jī)抽取 5 支凍干管，接種至培養(yǎng)基培養(yǎng)，檢測(cè)菌種活性與性狀穩(wěn)定性。

方案實(shí)施后成效顯著：菌種保藏保質(zhì)期從傳統(tǒng)方法的 3-6 個(gè)月延長(zhǎng)至 5-8 年，大幅減少傳代頻次，人工成本降低 70%；菌種活性保留率穩(wěn)定在 96% 以上，性狀無(wú)變異，滿足生物醫(yī)藥研發(fā)與生產(chǎn)的菌種復(fù)用需求；凍干保藏過(guò)程全程無(wú)菌，菌種污染率從傳統(tǒng)傳代的 8% 降至 0；設(shè)備適配多種微生物菌種凍干，涵蓋細(xì)菌、真菌、放線菌等，同時(shí)可拓展用于蛋白、酶制劑等生物制品的凍干保存，一機(jī)多用提升實(shí)驗(yàn)室設(shè)備利用率；標(biāo)準(zhǔn)化凍干流程與數(shù)據(jù)追溯功能，助力通過(guò)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）審核，為生物醫(yī)藥領(lǐng)域的菌種資源保護(hù)與高效利用提供了可靠技術(shù)支撐。