細(xì)胞低溫保存過程中,胞內(nèi)冰損傷是其主要損傷因素之一,這可以通過控制冰晶成核來降低。本文總結(jié)了物理、化學(xué)及生物控制成核方法在低溫保存領(lǐng)域的應(yīng)用,歸納了各類控制成核方法的機(jī)理及對細(xì)胞產(chǎn)生的影響,對比得出生物及化學(xué)試劑控制成核方法較為優(yōu)異。并提出最佳成核溫度的概念,在該溫度下,胞外冰產(chǎn)生且引導(dǎo)細(xì)胞適當(dāng)脫水,減少胞內(nèi)自由水,降低胞內(nèi)冰的產(chǎn)生幾率,為控制成核在細(xì)胞低溫保存領(lǐng)域的應(yīng)用指明了方向。

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圖1不同降溫條件下低溫保存的細(xì)胞狀態(tài)[12]

低溫保存細(xì)胞時，降溫條件不同，細(xì)胞狀態(tài)不同，如圖1所示慢速冷凍保存(圖1-Ⅰ～圖1-Ⅵ)和玻璃化保存(圖1-Ⅶ)是低溫保存的兩種方式，其胞內(nèi)冰的生成量及形態(tài)不同。玻璃化保存是最理想的保存方式，細(xì)胞的玻璃態(tài)固化不會改變細(xì)胞的原子或結(jié)構(gòu)元的位置，因此并未破壞細(xì)胞功能[3]，但目前很難....

圖2典型低溫保護(hù)劑溶液相圖[4]

圖2所示為典型低溫保護(hù)劑溶液相圖，Tm為熔融溫度，℃;Th為均相成核溫度，℃;Tg為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，℃;Td為反玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，℃。降溫時，溫度達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以下，溶液即固化為玻璃態(tài)，而Tf～Tg區(qū)域冰晶快速生長，損傷細(xì)胞，為第一危險(xiǎn)區(qū);復(fù)溫時，溫度達(dá)到反玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T....

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