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細胞凍存技術的發展歷史及應用
更新時間:2014-04-09   點擊次數:4146次
   細胞培養技術自1907年開創以來,歷經一個世紀現已成為自然科學領域*的研究方法之一。在細胞培養技術廣泛用于科學研究領域的令天,細胞株的冷凍保存和解凍復蘇這一基礎技術日益得到重視。 低溫保存是活體組織保存zui常用的方法之一。冷凍保存一般是指在0~196℃進行保存,就是將體外培養物懸浮在加有或不加冷凍保護劑的溶液中,以一定的冷凍速率降至零下某一溫度,并在此溫度下對其長期保存的過程。主要有-20~40℃ 冰箱保存、-60~80℃深低溫冰箱和液氮(-196℃)超低溫保存等。
  發展歷史
  1. 1776年,Spallanzanizui早發表了“冷”處理對“細胞”生命活動影響的報道。
  2. 十九世紀中后葉,許多早期的工作者(Prevost,1840;de Quatrefages,1853;Mantegazza,1866;Scheuk,1870)重復研究了低溫處理對精子活動的影響,得出了和Spallanzani相似的結論。即“冷不能殺死精子”。
  3. 1900年前后,科學家基本上肯定了生物成份能夠在零下溫度儲存的事實。
  4. 二十世紀50年代,Luyet等多位學者發現了電解質濃度對儲存細胞的損傷作用,他們的基本結論是。電解質濃度增大是造成儲存細胞損傷的主要原因。
  5. 1972年,Mazur等首先根據中國倉鼠組織培養細胞的低溫保存實驗數據分析,提出關于冷凍損傷的兩因素假說目,即冰晶損傷和溶液損傷假說。
  這個假說認為隨著溫度的下降,細胞內外的水分結冰,所形成的冰晶會造成細胞膜和細胞器的破壞并引起細胞死亡。這種因細胞內部結冰而致的細胞損傷即就是冰晶損傷(Intracellular ice damage)。冰晶損傷是由冷卻速度過快造成,冷卻速度越快,冰晶損傷越大。
  同時隨著溫度的下降,細胞外部的水分會先結冰,從而使得未結冰的溶液中電解質濃度升高,細胞膜上的脂質會因長時問暴露在高溶質的溶液中而受到損壞,細胞發生滲漏,導致在復溫時大量水分滲入細胞內造成細胞死亡。這種因保存溶液溶質濃度增高而致的細胞損傷被稱為溶液損傷(Solution damage)。溶液損傷是由冷卻速度過慢,使細胞在高濃度的溶液中暴露的時間過長而造成,冷卻速度越慢,此損傷越嚴重。
  應用方向
  1. 醫學方面
  近年來干細胞的研究越來越被人們關注,由于它是一種具有自我復制能力的多潛能細胞,在一定條件下,可分化為多種功能細胞。
  根據發育階段和取材來源,干細胞分為胚胎干細胞和成體干細胞兩大類。骨髓和臍血是成體干細胞的主要來源。
  骨髓干細胞在骨髓中含量極少,約占骨髓有核細胞的十萬分之一,所以要在臨床上廣泛應用首先必須具備*凍存與復蘇技術。
  而干細胞研究的深入將解決包括癌癥等一系列為人們所知的“絕癥”。而“冬眠”技術對醫學的發展有著里程碑式的意義。
  2. 生物學方面
  細胞凍存技術是生物學保存物種的重要手段。在環境遭到*的破壞動物、植被隨時可能面臨滅絕危險的今天,更是尤為關鍵,雖然不是治本的方法,但至少可以盡可能的留下那些曾經存在的生命痕跡。

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