细胞冻存的核心挑战在于减少低温对细胞的损伤，而科学合理的预冷流程是降低细胞内冰晶形成、维持细胞膜完整性的关键环节。预冷处理不当，会导致细胞内形成的较大冰晶会刺破细胞膜及细胞器膜，从而引发细胞致命性损伤，正确的预冷通过实现细胞的玻璃化转变，即细胞内的水形成一种非晶态的、类似玻璃的固态，从而避免冰晶的破坏，预冷并非单一的降温步骤，而是贯穿冻存前处理的系统性操作，需与细胞收集、冻存液制备等环节紧密衔接，才能最大化保障细胞复苏活性。

预冷流程的核心目标是通过阶梯式、缓慢降温，避免细胞因温度骤变产生渗透压冲击或冰晶损伤。

缓慢降温是预冷阶段的黄金法则。通常推荐以-1℃/min的速率进行降温。该速率允许细胞内的水分在冻结前有足够时间渗透到细胞外，从而减少细胞内冰晶的形成。过快降温会导致细胞内水来不及外流而形成致命冰晶；过慢则会使细胞长时间处于高渗环境，引发“溶液效应”损伤。

目前，最可靠、最通用的方法是使用程序性降温盒。

首先，将异丙醇注入程序性降温盒的夹层中至指定刻度线，并将其预先在4℃冰箱中冷却至少30分钟。

然后，将密封并标记好的冻存管从4℃冰箱取出，用纸巾迅速擦干管壁水分，立即放入预冷的程序性降温盒中。确保冻存管被异丙醇完全包围以实现均匀导热。

放置完毕，需要立即将整个程序性降温盒转移至-80℃超低温冰箱中，并在此条件下保存至少4小时（通常过夜）。盒内的异丙醇提供了稳定的缓速降温环境，能近似实现-1℃/min的理想降温曲线。

预冷完成后，必须尽快将冻存管转移至液氮中长期储存。为评估冻存效果，应在冻存后1-2周内，随机抽取一管进行复苏培养，检测细胞存活率、贴壁率及生长状态，确保冻存成功。

慧程生物的自动化液氮罐，可搭配样本转运机器人，直接将程序降温完毕的冻存盒放入低温转运箱中，由样本转运机器人转移到自动化液氮罐中，样本全程深低温呵护，确保细胞的活性。