超声波植冰对L-02肝细胞低温保存的影响

李维杰 宋立勇 刘宝林 宗 果

(1 上海理工大学生物系统热科学研究所 上海 200093；2 上海明悦医疗科技有限公司 上海 200120)

细胞低温保存是用于现代再生医学、器官移植和辅助生殖的一项关键技术，细胞治疗是目前公认对抗癌症等疑难杂症的有效手段,受到各方的广泛关注。细胞的冷冻保存一般是将细胞冷冻至较低的温度(通常为-196 ℃)，细胞在低温下无生命活动，因此能够长期保存，但在冷却过程中可能会发生严重的细胞损伤。为了减轻冷冻损伤，现在普遍采用的细胞冷冻方案是在细胞溶液中加入一定浓度的低温保护剂,采用慢速冷冻或玻璃化的方法进行冷冻。对于慢速冷冻，降温速率会对细胞的存活率和继续发育造成巨大的影响。根据两因素假说理论，认为细胞低温损伤主要是胞内冰损伤[1]和溶液损伤[2-3]，冷却速率过快，导致胞内冰晶产生，冷却速率越快，该损伤越大；冷却速率过慢，导致细胞长期暴露于高浓度溶液中造成溶液损伤，冷却速率越慢，损伤越大。在降温速率主导的两种损伤因素共同作用下，细胞低温保存必然存在一个最佳的降温速率，使得在该速率下既能够减少胞内冰晶的产生，又能避免溶液损伤。但在实际降温过程中，细胞溶液会出现过冷现象[4-5]，较大的过冷度会使细胞溶液因释放潜热而温度上升，导致细胞的降温速率远高于最佳的降温速率，较高的降温速率会引起细胞不可控的结晶，细胞突然结冰，脱水不充分，胞内冰大量生长，导致细胞大量死亡。……