生物样品的成功冻存取决于冷冻的速率，精确的温度控制和合理的温度梯度（+50℃ -180℃）。当温度降至-180℃时，大部分生物样品可转移至液氮中长期保存。
在细胞冻存的过程中，液态水转化为冰，细胞代谢停止。同时，水分也随之散失，导致细胞内盐、代谢物浓度改变，进而造成渗透压失衡，直接影响冻存细胞的复苏。同时，冷冻速率太快或太慢，容易导致细胞内水分丧失或形成大冰晶，都不利于细胞存活。通过使用程控降温仪，选择合适的冻存液，设定合适的升降温速率，可有效地克服上述不利因素。实践证明，（经温度补尝后）每分钟1-3℃的冷冻速率可大大提高冻存细胞的存活率。
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