生物化学与分子生物学实验室中可以根据冷冻条件购置不同的控制温度的冰箱，如20℃、一40℃、一70℃、一85℃、一152℃等。其中后两者为超低温冰箱(ultralow temperature freezer)，是20世纪后期发展起来的用于生物样品或药品的低温保存和储藏的设备，在生物研究、临床、医药和工业等领域都具有广泛的用途。 超低温冰箱可用于保存药物、疫苗、酶、激素、干细胞、血小板、精液、移植的皮肤以及从人体抽取的标本、植物种子的种质库、基因克隆库和一些重要的生物和化学试剂等。
在分子克隆实验中，—70℃超低温冰箱被广泛用于储存感受态大肠杆菌、感受态细胞和入噬菌体原种。 国外超低温保存技术发展较早，产品也较成熟，其中尤以日本SANYO、美国FORMA、NUAIRE、REVCO等的—85℃超低温冰箱为代表。这些超低温冰箱一般都具有比较齐全的设备运行保证功能。例如，高温警报功能，停电、过滤网堵塞检测功能，自动输入补助功能，样品安全性警报系统，微处理和模拟控制系统，二氧化碳备用系统和记录仪系统等。
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一般考察超低温冰箱的性能时，应从最低制冷温度、体积大小、外形特点(卧式或立式)、压缩机噪音大小、震动幅度、箱体内的温度均一性、故障率(尤其是压缩机)和选配件种类等结合自己的使用要求和实验室的空间排布等情况进行全面考虑。 未来主要关注超低温冰箱的可靠性和能够满足不同样品的储存条件，包括温度和气体组成。此外，有些公司为了满足生物材料对温度均一性的较高要求，在冰箱货架中采用了用于冷却的金属圈，或者将货架设计为孔形，解决散热问题，提高冷冻速度和增加温度的一致性。
未来超低温冰箱的设计还必须考虑节能和对环境保护的要求，要配有环境检测系统。同时，纳米材料也将成为未来超低温冰箱制备中很有前途的材料。
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