目前市面上常用的程序降温仪工作原理是：通过微处理器控制系统和电磁阀，控制喷入腔体中的液氮量来控制降温速率。其优点是：控温，受外界环境影响小。尤其是处理大体积样本时，快速喷入的大量液氮更易带走样本中的潜热，全自动程序降温仪，从而快速降温，保证更好的样本复苏活性。样品在相变过程中(液态->固态)会释放大量潜热。当潜热点出现，冻存液开始结冰时，样本开始释放热量，温度可能反而会上升。此时，就需要向腔体内迅速喷入大量液氮，从而快速降温，拉大温差，带走热量，使得生物样本迅速越过相变期。
在程序降温冷冻前须满足以下条件：1.接受辅助生殖技术时，有合理的要求，如取精困难者和少精、弱精症者。2.生殖保险：（1）需保存以备将来生育者；（2）男性在接受致畸剂量的线、药品、有毒物质、绝育手术之前以及夫妻长期两地分居，需保存准备将来生育者；（3）暂时无生育计划者、从事高危工作的人群（如、宇航员、矿工）、长期从事影响生育力工作的人群以及因其他系统疾病影响生育功能的人群；（4）对于采取绝育手术，或患有严病的男性，如必须进行切除和手术等影响的手术前，以及采取放疗、术前，均可将其冷冻贮存，以备将来需要时使用。
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