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低溫保存的應用發展

作者:天馳液氮罐 來源:原創 日期:2018-02-05 8:06:40 人氣:108 加入收藏 標簽:低溫保存

生物細胞內的酶在低溫下活性會受到抑制,生化反應、代謝過程會減弱,根據Arrhenus公式k=A/ee.4/rt可知生化反應速率k與溫度指數呈正相關,因此降低溫度抑制生化反應速率,有希望使得生物體得到長時間的保存。從古代用冰舊保存食物,到現在用超低溫冰箱、液氮保存生物活性材料,低溫保存技術越來越受重視。

低溫保存使得生物的多樣性、活性、生育力得到保存,并且能抑制微生物的巧殖,比如在挪威建立的“末日種子庫”,通過低溫保存了世界上大量的農作物種子,種子在低溫下能保存千年當至上萬年,從而確保農作物的生物多樣性,防止農作物因氣候、災難減產或者絕種;通過低溫保存人體的器官,保證器官離體后的活性,為器官移植提供可操作時間;通過保存動物的巧子、巧子,從而保存優秀的品種或者延長生育時間。


雖然從古代開始就有用冰做冷媒直接保存食物的應甩,但是保存媼度不是很低,保存時間短,易污染,而深化溫保存能抑制微生物的繁殖及生化反應活動,極大的延長生物體的保存時間。1937年低溫生物學的開創者luyet指出低溫保存過程應抑制冰晶形成,并隨后在1938年成功用液態空氣玻璃化保存青蛙精液,預示了生物體長時間深低溫保存的可能?,F代低溫生物學獲得突破進展是開始于1949年英國生物學家polge和smith化偶然發現添加了甘油的巧子在經過低溫后的活性得到保存這一重大發現。從此,低溫生物學得到了蓬勃的發展,對低溫損巧機制和低溫保護劑的作用機制在這個過程中也得到了研究發展。

目前低溫保存主要應用在兩個方面,一是細胞懸浮液(單細胞或多細胞)的低溫保存,如血細胞、干細胞,動物配子、胚胎;另一方面是離體組織、器官的長時間保存。而對生命體的低溫保存,目前僅限于一些微尺度的原生動物,線蟲,蠕蟲,以及本身具有抗凍能力的動物如樹蛙,靠近北極圈的果巧,對哺亂動物的低溫保存仍在探索中。人體的長時間深低溫保存是化溫生物學的最終夢想,Alcor等公司對即死亡的人體進行灌注低溫保護劑等一系列處理后放入液氮低溫保存,W期望在將來能復蘇,但就目前技術來說,到實現仍有一大段距離。

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