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低溫保護劑及冷凍損傷機制的研究

作者:天馳液氮罐 來源:原創 日期:2017-06-12 8:09:50 人氣:36 加入收藏 標簽:低溫保存

一、低溫保護劑的研究

一般的生物體在沒有添加冷凍保護劑的情況下經歷低溫很難存活下來。但是低溫保護劑也有一定的毒性,一般通過復配多種冷凍保護劑,以期獲得具有最佳保護效果且毒性最小的效果。因此合理的選擇和配制低溫保護劑,并選擇合理的添加及去除方式,對提高生物樣本低溫保存的成功率至關重要。但是不同細胞組織適合的抗凍劑各有所異,目前也沒發現有普遍規律可循。

DMSO與甘油是常用的滲透型保護劑,有專家用含10% DMSO與50%胎牛血清的冷凍保護介質在-156℃保存內皮祖細胞,可保存18個月而不喪失其表型特征與生物學功能。精子的保存過程中用到甘油的比較多,多個研究表明,在精子保存過程中添加6%-75%的甘油有較好的效果。

通常認為滲透性和非滲透性保護劑的聯用可以改善低溫凍存效果,結果也被Petrenko的研究所證實的研究表明低溫保護劑使用可能不像以前想的那樣有益無害,會增加其細胞毒性。在用冷凍保護劑改善低溫凍存效果時應考慮冷凍保護劑細胞毒性對冷凍對象的影口向。

在研究腫瘤組織的低溫保存時,低溫保護劑的篩選將是很重要的一個研究內容。在保證成活率的前提下,低溫保護劑對細胞的毒性將是考慮的重要因素,如低溫保護劑對細胞內DNA、RNA或蛋白質的影響等。另外,腫瘤組織中并不是單一的一種細胞,而不同細胞適合的冷凍保護劑又不盡相同,這又將成為研究中要克服的另一難題。

二、冷凍損傷機制的研究

目前普遍認可的關于冷卻過程中細胞受損的原因就是“兩因素假說”,一是過快冷卻造成胞內冰的形成,冰晶對細胞造成物理性的損傷;二是過慢冷卻造成的溶質損傷,其造成細胞損傷的原因比較復雜,有研究認為是因為細胞長時間暴露在高濃度電解質溶液中,導致膜分解陣},還有研究認為是細胞膜脫水收縮造成細胞膜滲透性發生不可逆的增加哪}。復溫過程對細胞造成的損害也不容忽視,一般復溫過程中對細胞造成損害的因素有胞內冰再結晶,或者是細胞膜滲透性的變化。此外,低溫保護劑的種類、濃度、加入和去除方式也會對細胞帶來損傷。

何波等對深低溫冷凍損傷導致細胞死亡的機制進行了研究,認為在冷凍過程中,胞內冰損傷和溶質損傷是導致細胞損傷的獨立因素;前者引起細胞死亡的方式是壞死,后者包括電解質與DMSO是導致細胞凋亡,并且冷凍導致的細胞死亡無周期特異性。RagoonananVlsz的研究認為共晶體的形成導致了脂雙分子層脫水,而脂雙分子層在冷凍復蘇過程中維持細胞膜結構,并且PVA聚乙烯醇會改變胞內冰的形態,促進胞內冰對細胞膜的損壞。

對細胞和組織進行冷凍損傷機制的研究,可以為成功保存細胞組織乃至器官提供理論基礎,因此對腫瘤組織在低溫保存過程中的損傷機制進行研究也是非常有必要的。

本文網址:http://www.thomastrials.com/shiyan/1632.html
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