低温医学原理.pdf

齐鲁医学杂志 2005 年 2 月第 20 卷第 1 期 　Med J Qilu , February 2005 , Vol . 20 , No . 1 ·1 · ·低温医学与生殖医学专题 · 细胞低温生物学研究进展 1 2 2 2 1 王沛涛 ,何立群 ,舒志全 ,赵 　刚 ,李 　强 ( 1 　青岛大学医学院附属医院低温医学科 , 山东 青岛　266003 ; 　2 　中国科学技术大学热科学及能源工程系低温生物医学工程研究所) 　　众所周知 ,离体的人体细胞 、组织和器官在常规方式下 2 　常温下细胞的渗透损伤 不能长期保存 。为保持这些离体生命材料的生物学功能 ,必 须采用长期保存措施 。而在生物医学研究中 , 比如细胞动力 向水中加入溶质会降低水的冰点 ,一般来说 ,溶质浓度 学 、基因、干细胞治疗等 ,也希望某一阶段细胞能长期保持 , 越高 ,冰点就越低 ,因此成功进行低温保存的第一步就是添 以保证有充分的时间进行研究 。本文简要讨论 目前为止所 加恰当的低温保护剂 ,而且高浓度溶质对细胞有渗透性损 发现的这些因素以及相应的低温损伤机制和预防措施 。其 伤 ,因此要适量 。自50 年以前 ,英国一个研究小组偶然发现 中 ,包括最著名的 Pet er Mazur 关于低温损伤的两点假定 。 甘油是精子和红细胞的有效低温保护剂以来 ,虽然不断出现 ( ) 新的 CPA , 比如乙二醇 、甲醇 、丙二醇及二甲亚砜 DM SO , 1 　细胞的低温保存 有的也更加有效 ,但甘油至今仍然是有效的 CPA 之一 。所 目前 ,低温保存是最常见的长期保存方法 。细胞在低温 有这些 CPA 共有的最重要特征 ,就是在大多数情况下 ,能够 下可以长期保存的机制在于低温下细胞的新陈代谢急速减 稳定渗入细胞且在浓度为 1 mol/ L 或稍稍偏上时对细胞相 慢 。保存温度越低 ,新陈代谢越慢 ,保存时间也就越长 。比 对无毒 。 ( ) 如 ,各个血液中心的血液常常在 - 5 ℃下保存 ,保存时间一 CPA 的保护功能体现在可以降低溶质 电解质 浓度 , 般为 1 个月 ;如果在 - 196 ℃下保存 ,应该能保存几个世纪 。 从而减缓低温下细胞的收缩[2 ] ,而保护程度则首先取决于细 ( ) 胞内外 CPA 对溶质的摩尔比 ,即 CPA 的保护作用一般具有 由于低温冰箱内温度恒定 - 86 ℃ ,而常压