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      研究揭示了另一種更方便的細(xì)胞保存方法
      
			
      
				2019-04-29 11:13:43
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      俄勒岡州立大學(xué)的研究人員邁出了重要的一步，朝著更方便，更便宜的方式保護(hù)哺乳動物細(xì)胞進(jìn)行體外受精，物種保護(hù)，細(xì)胞治療和其他目的。
      

      研究揭示了另一種更方便的細(xì)胞保存方法
      

      該方法是干燥 - 從細(xì)胞中除去水 - 并且顯示出作為通過液氮冷凍保存的替代方案的希望。調(diào)查結(jié)果最近發(fā)表在PLOS One上。液氮的沸點(diǎn)為零下320華氏度，而干燥的細(xì)胞可能存儲在傳統(tǒng)的冰柜或冰箱中。
      

      “在液氮中儲存成本相對較高，運(yùn)輸過程中對低溫的要求也不方便，”俄勒岡州立大學(xué)生物工程學(xué)副教授Adam Higgins說。使細(xì)胞穩(wěn)定以便以干燥狀態(tài)儲存需要除去足夠的水，使剩余的基質(zhì)形成非結(jié)晶的玻璃狀固體。
      

      “干燥解決方案最重要的性能特征之一是它能夠形成這種玻璃，”希金斯說。“這就是將分子結(jié)構(gòu)鎖定到位并阻止降解化學(xué)反應(yīng)的原因。因此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度- 玻璃狀固體形成的點(diǎn) - 是細(xì)胞干燥程序設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。這個溫度最終決定了生物樣本的溫度。適當(dāng)?shù)膬Υ鏈囟取?ldquo;
      

      希金斯與俄勒岡州立大學(xué)工程學(xué)院以及奧古斯塔大學(xué)和維拉諾瓦大學(xué)的合作者一起研究各種可能的干燥介質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及水分含量如何影響溫度。
      

      “我們的目的是朝著了解這些混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度邁出一步，我們肯定會這樣做，”他說。
      

      他們研究了糖和聚合物的水溶液，以及可以滲透細(xì)胞膜并用于冷凍保存的化合物：乙二醇，丙二醇和二甲基亞砜，或DMSO。
      

      研究人員將溶液干燥至不同的水分含量，然后使用差示掃描量熱法測量玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
      

      “復(fù)雜的多組分解決方案的玻璃化轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)相對稀缺，”希金斯說。“但正如我們所料，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著含水量的降低而增加。”
      

      例如，在磷酸鹽緩沖鹽水中含有0.1摩爾濃度海藻糖的培養(yǎng)基中，對于完全干燥的樣品，溫度范圍為約360°開爾文，水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4時，溫度范圍為約220開爾文。零度開爾文是絕對零度，等于零下273.15攝氏度。
      

      “向溶液中加入聚合物可提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，”他說。“添加滲透性冷凍保護(hù)劑會減少它。”
      

      一般來說，研究人員發(fā)現(xiàn)他們使用的聚合物 - 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和Ficoll - 具有穩(wěn)定作用;將它們加入含有海藻糖和磷酸鹽緩沖鹽水的干燥培養(yǎng)基中可在任何水分含量下顯著提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
      

      向混合物中加入DMSO，乙二醇或丙二醇以依賴于濃度的方式降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
      

      “為了在干燥狀態(tài)下穩(wěn)定儲存，人們認(rèn)為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)該比儲存溫度高50度左右，”希金斯說。“因此，在磷酸鹽緩沖鹽水中含有0.1摩爾濃度的海藻糖和10%PVP的干燥溶液需要干燥至約5%的水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以便在室溫下穩(wěn)定儲存。在冰箱中儲存，干燥至約9%的水添加膜透過性的冷凍保護(hù)劑可以保護(hù)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器，但增加必要的干燥程度。“
      

      結(jié)果表明，含有0.25摩爾濃度的冷凍保護(hù)劑的干燥溶液的室溫儲存是不可行的。但是，這種解決方案似乎有可能在干燥后分別在標(biāo)準(zhǔn)冰箱或冷凍機(jī)中達(dá)到約3%和6%的水質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
      

      “這些例子說明了我們的結(jié)果有助于設(shè)計有希望的多組分混合物用于細(xì)胞干燥，”Higgins說。
      
			

			
        
      
			
      
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