生物资源库区域设置包括：办公室、计算机监控室、资料室、标本收发室、样本前处理实验室、质控实验室、超低温冰箱室、液氮室及常温储存室等。高效的样本库应具有多功能设计，确保样本的安全存储，支持设备的正常运行，并为样本库的工作人员提供安全高效的工作环境。在样本库的规划设计中，有关样本存储的类型、相关存储和处理条件、预计存储周期、样本数量增长及存储所使用材料的预算均为样本库设计的重要元素。规划应预留足够的空间，以满足样本库初期和将来及备份样本存储的需求，并根据法律和（或）其他监管机构的要求，提供人员、设备和样本的安全空间。

主要为生物资源库工作人员的工作场所。

主要用于计算机监控标本出入库管理、环境监测控制、设备运行监测控制及安全防护监控等功能。

用于归档与储存生物资源库管理文件、标准操作规程（SOP）文件、生物资源库人员管理与培训记录文件、生物样本出入库登记文件、生物样本运输及使用质控等文件。

进行收取或发放各临床科室及实验室等送来的急需使用的生物样本。

对各种生物样本进行入库前分离、分装、样本质量控制等入库前处理。

对生物样本入库前及入库后定期进行质量控制实验。

存放低温冰箱及超低温冰箱。

专设存放气相或液相液氮罐。

存放常温储存标本，如病例组织切片等。

生物资源库值班人员休息室。

生物资源库来访人员登记及接待室。

样本库的环境温度保持在限定范围内是非常重要的。为保证足够的温控能力，需防止排水管冻结及冰箱压缩机系统的超负荷运转所导致的过度磨损和过早失效。室温条件下存储时要考虑环境湿度限制。为延长制冷设备的使用寿命，样本库的外围室内环境温度一般应不超过22℃。

为有效地避免超低温冰箱等压缩机产热导致的室内温度上升，目前有些空间设计上在压缩机产热口接通风管设备，直接把通风口对着冰箱压缩机产热口，通过抽风散热直接排出室外，能有效降温，而较空调等设备降温更为节能，值得推广。

必须保证良好的通风以防止过于潮湿及冷凝。过于潮湿的环境会导致细菌、真菌的生长，影响样本质量和员工健康。尤其是在使用冰箱和冷柜的区域必须有足够的空气流动空间，防止温度过高而影响压缩机的性能。

在使用液氮罐及干冰等影响局部区域气体成分与浓度的特殊区域，应配有良好的通风设备以及气体浓度监测设备（如O ₂和CO ₂监测器）。在氧浓度过低或者有害气体浓度过高时，排气系统可自动或人工启动，以室内保证足够的氧气水平。

样本库应有充足的照明以保证安全的工作环境和样本的准确存取。光照的强弱要依照存储条件、操作要求、样本的体积和类型、条码/标识系统来决定。照明条件可根据情形分为普通照明及工作照明。普通照明的光源可以是白炽灯、荧光灯、金属卤灯及其他。有些样本库可能保存有对光强度和光频敏感的样本。对照明条件敏感的材料和样本，在存储和使用的过程中应采取适当的照明措施。

在样本存储密集或顶灯亮度较低的地方，需提供额外的工作光照以读取微小标识。使用工作照明时应考虑光源是否影响样本质量或存储条件。例如：由白炽灯散发的热量能会导致存储物融化。通常推荐荧光灯作为冷冻物质使用的光源。在冷冻样本附近使用荧光灯或者其他不产生热量的灯。

在断电的情况下，应急照明至关重要。应急照明可用来指示逃生路线，为设备的监测和应对紧急情况提供有光照的安全环境。应急照明应该有备用电池，并应连接到备用发电机上。在夜间，使用耗电量低的小照明灯更为可取。如有需要，样本库也应该备有便携式照明设备（如手电筒）作为聚焦光源，聚焦光源在设备的检修中是必不可少的。每年都对应急照明设备和电池进行定期检查，必要时进行更换。

样本库的地板应与样本库日常使用的设备和冷却剂相适宜。地板应便于清洁并方便设备移动。在使用液氮的区域，不应使用乙烯基瓷砖，如果液氮溅至地面，将会导致瓷砖爆裂并带来危险。同时应考虑在员工长时间站立的区域提供抗疲劳垫。

为保证样本存储的恒温环境，样本库需持续、恒定的电力供应。鉴于商业用电中断的可能性，备用电源是必需的。如能提供双回路电源则对资源库存储的电力要求更有保障。

不间断电源，有时也叫“备用电池”，能在商业用电中断时短时内保持电力的持续供应。在商业电源和需保护设备之间插入一个UPS。当电源出现故障或异常时，UPS能瞬间实现电源切换。计算机系统和电子系统（如环境监测系统）、安全系统（如氧气监测器、通风系统）或液氮罐控制器，由UPS保护。每年应对样本库中使用的UPS进行测试，以确保其备用能力。

最常见的备用电源是动力发电机。当商业用电中断时，发电机能自动或人工启动并继续供电。通常情况下，这类装置使用的燃料有：柴油、天然气、丙烷。其中，管道天然气为首选燃料，因为它可以无限传输且不被中断。具体采用何种备用系统还要根据设备、区域和资源的风险评估来确定。

必须备足发电装置能至少持续运转48小时（最好是72小时）的燃料，并且具备燃料储备、补给的能力。运用发电机的样本库应有一个成熟的计划，保证紧急情况下的燃料补充。紧急情况下样本库应及时联系供应商，快速做出反应。

每周一次对发电机系统进行自动启动和发电检测，每月作加载负荷运行检测，如有对电流敏感的设备，应降低检测频率。同时，对含有自动转换开关的系统也要定期进行检测，每6个月检测一次。

大型机构（如医院或学校）的样本库，在停电后自动启动备用电源，并瞬间连接到冰箱和其他重要设备，这些安全操作和检测须由专业管理员进行。应考虑冰箱和其他设备的启动顺序，以确保有足够的停机时间，使压缩机安全地重新启动。

样本库应配备严格的门禁系统，仅对授权人员开放，防止未授权人员进入。所有的门应保持关闭状态，钥匙是管控的，并有所有人员进出样本库的记录，可在出入口处安装磁卡控制系统并记录出入情况，只有授权人员能够进入到样本库，对存有贵重样本或敏感样本的设备应另外加锁，不得随意配制样本库钥匙。

所有样本库应采用基本的安全报警系统以确保存储样本的安全性，监测和报警系统应全天候运作，应安排专人随时处理紧急情况，防止或者尽量减小样本损伤。当第一责任人无法接收到报警信号时，系统应主动向其他工作人员启用报警信号。

样本库应安装入侵监测系统，在无工作人员的情况下，监测并记录未授权人员的进入情况。该系统包括移动探测器、玻璃破碎警报器和入门传感器。当相关人员离职时，系统应该更换相应密码和钥匙。

在大部分国家和地区，新建建筑都要有消防系统，之后的改建和翻新也需要遵守消防相关规定。

对重大火灾隐患和潜在火源的排查、有害物质的妥善处理和保存，控制每个重大危险源所必需的设备准备。对消防设备进行定期维护，同时记录设备维护人员的姓名和工作内容。

烟雾和火灾自动监测系统可以第一时间发现火灾并及时通知工作人员和应急人员，以避免更大事故或灾难的发生。火灾自动监测系统通过电子传感器探测到烟雾、热或火焰，并提供预警。为保持火灾监测系统的可靠性和运行状态，应由专业人员对其进行定期测试。应根据样本的燃烧特性和存放位置来选择火灾监测器。

喷淋系统是最常用的火灾控制装置。标准的喷淋系统在管道中应该始终都储备喷淋用水。当温度过高时，该系统会启动喷淋。在安装有计算机和电子设备的区域，可以安装“预作用”自动喷淋系统。该系统的管路在火灾发生前都是干的，这样可以防止自动喷淋系统意外启动时对周围设备带来的损害。在冷库附近使用喷淋系统需要注意地面防滑。

有些设备和存储物品不适合用水来灭火，此时需要使用其他化学物质。应使用非腐蚀性气体灭火器。

随着技术的进步和存储方式的发展，出现了各种样本存储系统。选择存储设备时应考虑以下因素：样本类型、存储周期及样本使用计划等。除此之外，样本库的容量、结构设计和样本的数量（包括对未来增长的样本数量的估计）也同样是非常重要的。自动存取冰箱能降低样本库的长期运营成本，但是这种大型设备初始投入比传统样本库设备要高很多。总之，选择样本库的存储设备时，应考虑人员的需求、质量问题、资源有效性以及设备技术支持和维护。

1.样本存储室内应配备通风设备和空调，控制室内的温湿度，并设置温湿度的监测装置，以保证存储设备的正常运行。

2.样本存储室内应保持空气流通，避免液氮干冰等挥发造成有害气体的聚集，设置氧含量监测报警装置，保障工作人员的安全。

3.样本存储室内应具有良好的照明调节条件，满足需要避光或者有特殊照明要求样本的转运和存取。

4.室内环境清洁干燥，不应有灰尘积聚，以抑制霉菌生长和防虫害鼠害。

5.室内应配备适当的消防设施，满足国家和地方对消防安全的要求。至少应保证有不少于1只5kg容量的CO ₂灭火器。

6.用电设施完善，备有应急电路，保证断电情况下设备仍能正常工作一段时间。

液氮罐的储存温度在-210~-196℃。对于一些长期存储且需保留生物活性的组织样本，只要不超过其临界温度，使用液氮罐是最理想的方式。使用液氮来进行长期的低温存储非常有效，因为极端低温能防止各种导致样本变质的化学和物理变化，同时也降低对冰箱的依赖。

液氮罐按液氮的物理特性分为气相液氮罐和液相液氮罐。用液氮罐存储时，一般考虑气相液氮罐（≤-150℃）而非液相液氮罐（-196℃），因为气相存储不仅能够保证样本低于玻璃化温度的临界低温，而且能够避免液相液氮罐的安全隐患。需要注意的是，由于液相液氮能渗透到冻存管内，因此采用液相液氮罐存储样本时，在使用前必须对冻存管进行严格的测试。使用液相液氮罐保存样本时，需要采用专用装置，如低温麦管、封膜密封等。

液氮进入室温环境时，会发生汽化，其体积可膨胀700~800倍，有发生爆炸的危险。当液氮渗入玻璃、金属以及部分塑料容器并从存储设备中将其取出时，因剧烈的热胀效应也很容易发生爆炸。任何在低温下使用或存储的容器，必须根据其具体设计温度进行分类使用。

采用液氮罐存储样本时，必须保证有足够的液氮供应。采用杜瓦瓶或补给罐供应液氮的条件下，需要确保能够维持在正常使用情况下不少于3天的用量，并且保证液氮能够得到及时补充。对大型液氮存储罐所需的液氮供应也至少要能够维持3个工作日。需要有稳定便利的液氮供给源，至少每周补充1次。可以安装遥测系统，供应商及管理人员可对液位进行实时监控，避免液位过低。

为了防止管道和大型的存储罐在高压力下爆裂，需要在大型的存储罐和管道系统上设置减压阀。如果减压阀出现难以预测的事故，将会导致冷气或液氮喷到在减压阀附近的工作人员。更为严重的是，由于管子的阻塞或压力过大，会出现有多个阀门同时排压，导致在数秒内发生“白朦”的状况。该“白朦”区域的能见度几乎是零，氧浓度极低，无法维持正常生命。此时，工作人员必须尽快疏散撤离。因此，凡是应用到大量液氮罐存储时，均应进行全面的氧气监测。应通过监测显示或其他人工测量手段来记录每日液氮用量以确保安全，因为液氮的使用量通常可以指示液氮罐真空部分故障。

由于液氮会置换空气中的氧气，所以使用液氮罐时一定要防范空气缺氧造成的危害。该危害发生的可能性与生物样本库的面积大小成反比（即面积越大，该危害发生的可能性越小）。因此，在使用液氮罐时，一定要保证氧气监测器一直处于工作状态。正常的氧气含量，应该是氧气占空气含量的21%左右，并应该隔几年就更换一次氧气监测器的电池或重新校准传感装置，具体要求可以咨询供应商。

除了缺氧危险外，使用液氮作为冷冻剂还存在其他潜在的安全问题。由于液氮温度低至-196℃，且放置在一般环境下即有爆炸的危险，可能会引发安全问题。而且由于它是液态，易出现飞溅，所以每次将液氮装入瓶中时，对眼睛的保护是必不可少的。从液氮中取出样本，或向杜瓦瓶中注入液氮或其他冷却剂时，应戴上保护面罩和厚型隔热手套。在进行低温操作时，护目镜和手套是极其重要的个人防护装备，需放置在可见的易于取用的位置。

低温冰箱的存储温度是-50~-18℃。一般来说，-40℃低温冰箱可以实现血液制品及尿液等体液样本的保存，是最常用的生物样本存储方式。超低温冰箱的冰箱内最低温度可长期稳定保持在-150~-50℃。细菌和细胞的临界温度通常认为是-140℃，在这个温度下，所有的代谢活动停止，利于长期稳定的存储。因此重要的冷冻新鲜样本、长期保存的细胞系应存储在液氮中。在-80℃超低温冰箱下，组织和细胞代谢活动并没有完全停止，但仍能在数年内保证样本的质量。样本经处理后，核酸、蛋白的衍生物，或无细胞的血液和体液样本可以长期存储在-80℃。样本应避免反复冻融。分装存储合适量的样本可以避免不必要的反复冻融。

由于对存储温度的需求不同，冰箱的型号、大小、形状及运行电压都不同。由于冰箱使用的是商业供电系统，因此必须考虑备用电源的提供方案并制订应急预案。有些冰箱安装有紧急情况下使用的后备系统，这种系统能够在断电情况下自动充入液氮或液态CO ₂对样本进行冷却。采用后备系统的冰箱需要根据冷却剂进行特别的设计，同时需要备有充足的液氮或液态CO ₂来运行该系统。但需要考虑启用O ₂/CO ₂检测系统。在后备系统使用时，很重要的一点是把冰箱放置在通风良好的地方。

样本升温快慢受以下因素的影响：样本特征、冰箱的存储温度、环境温度、制冷装置的设计和维护等。设备管理人员应进行相应的报警设置。

冰箱之间或冰箱与墙壁之间的距离太小导致散热不畅时，有可能导致压缩机过热，缩短压缩机的使用寿命。空气不流通还可能会导致发霉和其他微生物污染等问题。目前有些空间设计上在压缩机产热口接通风管设备，直接把通风口对着冰箱压缩机产热口，通过抽风散热直接排出室外，能有效解决压缩机产热的散热问题，冰箱间距离可适当缩小，更好地利用空间。