在2020年代末期之前，少量医疗，工业和学术界以外的人听说过超低温度（ULT）冰柜。但是当辉瑞公司宣布其疫苗时，需要储存-70°C，这是一个堵塞的世界吵闹，以便走出大流行发达了对超薄存储的新兴趣。但这些超级冰柜如何工作？制作它们有哪些挑战？除疫苗保护外，他们的其他应用是什么？
美国斯特灵超冷公司(Stirling ultra - cold)的首席执行官Dusty Tenney说:
“尽管对全球健康和经济学的影响绝大多悲惨地影响，但福布斯最近在福布斯观察到的技术趋势的”巨大加速器“将被记住。斯特林发动机供电的ULT Freezers始终在生物学中占据了空间，但医学正在推进，比以往任何时候都快，而Ultracolds储存需要将这些治疗方法商业化。我们深深地谦卑了这大流行的重力，并扩大了我们的生产能力，以支持这种前所未有的需求。“
温度是关键的
需要超容器储存以防止降解的Covid-19疫苗是基于信使RNA（mRNA），例如由Pfizer-Biontech和Moderna开发的Merger RNA（mRNA）。mRNA疫苗是一种用于保护传染病的新型治疗。这些疫苗教授患者的细胞，使蛋白质能够引发身体的免疫应答，并产生针对病毒的抗体以保护未来暴露。他们使用与SARS-COV-2的RNA相同的MRNA片段，导致Covid-19的冠状病毒。
Tenney先生,
“科学的大部分发展时间和mRNA疫苗，如许多其他其他先进的疗法，已被证明在冷藏或室温下非常脆弱和不稳定。将这些疫苗带到市场的速度意味着在现场需要深冷冻储存温度，以最大限度地提高药物效果。如果可能，需要进一步的稳定性测试来减少超级存储要求疫苗。如果减少了稳定性要求，那么辉瑞最近的辉瑞率为-25°C和-15°C两周，很可能是短的存储长度。需要长期存储的任何东西仍将依赖于超薄温度以进行保存。“
他补充说，需要超冷存储另一种疫苗的例子就是默克公司，夏普＆Dohme公司埃博拉病毒疫苗，Ervebo。此外，ULT Freezers还增加了对全球部署至关重要的疫苗的保质期。
热稳定性的研究
在疫苗发展的初始阶段，丹麦勒，销售和营销副总裁，销售和营销表示，销售和营销常见阶段通常需要超低温度。如此之低，为1959年以来的学术研究，超冷储存和工业用例制造了ULT冷冻柜，目前生产直立和胸部型号。
“为了弄清疫苗的温度要求，药物制造商将进行耗时的热稳定性研究，基本上在一定温度下留下疫苗并研究测试稳定性的试验结果。这将从超冷温度开始，然后移动到常规冷冻室，然后移动到冰箱范围。例如，Johnson＆Johnson疫苗可以在2°C储存到8°C，然而，它最初在发货之前由制造商冻结，然后解冻。“
保持凉爽
Binder GmbH在德国的工厂生产两种规格(550L和700L)的ULT冷柜。产品经理Jens Thielmann博士说，像市场上的许多其他ULT冰箱一样，其型号采用两级蒸汽压缩制冷系统。
“如今，使用的是天然制冷剂气体，它们对全球变暖没有明显的贡献。为了将能耗降至最低，高效真空保温板嵌入周围的PUR泡沫墙中。”
然而，粘合剂使用往复式活塞和置换器的设计包括连续的重力驱动的热虹吸物，以冷却机柜内部。
这两个运动部件永远不会磨损，因为气体轴承消除了运动过程中所有的身体接触，就像空气曲棍球桌上的冰球一样。活塞和置换器，膨胀和压缩氦在发动机中，吸收热虹吸管的热量，保持机柜冷。制冷剂在斯特林发动机膨胀区附近冷凝成液体，然后通过闭环热虹吸管流动。当热量从冰箱的内柜吸收时，它变成气体，上升回热虹吸管，在那里它被冷却成液体，这个过程重复。”
可靠的操作
基于西班牙的Telstar销售经理Roberto Buzzi，也制造了一系列全面的Ult Freezers，概述了生产者面临的挑战。
“首先是设计可靠且坚固的冷却系统。研究设施中ULT的内容的价值大大超过了冰箱的成本，客户需要确保他们可以依靠设备。电力消耗目前是制造商必须考虑和努力改进的一个方面。与尽可能紧凑的单元，可以轻松定位在现场上的另一个关键方面。Ult Freezers需要坚固的脚轮，有时必须经过标准门，所以高度和宽度或深度都很重要。“
设备依赖于监控所有参数的微处理器控制系统，而视觉和声学报警系统警告任何异常的用户。
“通常，使用独立的温度探测器与远程信号异常的数字实验室管理系统连接到数字实验室管理系统，确保在最短的时间内启动本地服务呼叫。ults还可以配备安全备用系统，当内部温度下降到某个设定点以下时，安全备用系统依赖于独立供应CO2或液氮以启动。“
各种应用
ULT冰箱还有许多其他用途:包括在实验室中储存组织样本、酶和其他生物材料。它们还用于食品工业的储存，特别是鱼类，以及用于工业应用的化学品的储存和提取。亨斯勒注意到，
“在医疗大麻行业中，ULT Freezers用于大麻提取过程。”
Tenney先生说，虽然斯特林Ultracold Freezers主要用于生物用途，但他们也在兽医中具有作用，以及地质和海洋学。但是，他强调：
“我知道新的需求在微芯片加工，石化和冷金属焊接应用中升起，但我们刚刚开始在各自的市场中入门。我们也相信Car-T [嵌合抗原受体T细胞]和细胞和基因疗法的世界将继续要求甚至更冷的应用程序，我们的目标是到达那里。“
