渗透性冷冻保护剂包括甘油、二甲亚砜、丙二醇、乙二醇等,各种渗透性冷冻保护剂的保护机制基本是相同的,但它们的毒性和渗透性有很大区别,因此细胞在玻璃化冷冻后复活率有很大区别。甘油毒性最低,保护作用也最弱,可对卵细胞造成一定的损伤,极少单独使用。二甲亚砜保护作用不明显,并可使微管蛋白发生不可逆的解聚,丙二醇毒性比二甲亚砜小的多,复温时能防止细胞内再结晶,在玻璃化溶液中能强化溶液玻璃化。
玻璃化冷冻方法玻璃化冷冻操作的方法有分步法和一步法。一步法即在恒定的温度下(通常是2025e)将细胞或组织取出后在玻璃化溶液中平衡0155min,然后直接投入液氮中。分步法为先在较低浓度的溶液中平衡35min,再移入玻璃化溶液中平衡0155min后投入液氮。根据文献报道[11,12]分步法的复苏率略高于一步法。这可能是由于在短时间内玻璃化溶液内的冷冻保护剂的成分不能充分渗透到细胞内部,因而冷冻时造成内部冰晶形成,从而致使死亡。如延长平衡时间则化学毒性又相对增大,仍然造成细胞损伤,而分步法则能使平衡时间短且保护剂能充分渗透到细胞的内部所致。
降温与复温速率玻璃化冷冻就是用高浓度的冷冻保护剂在快速降温过程中形成一种极其黏稠的类固体化状态,该方法能够避免冰晶形成。细胞内冰晶形成会对精致而脆弱的细胞膜系统产生损伤,导致细胞死亡。玻璃化冷冻在避免冰晶形成的同时,有潜在增强化学毒性的趋势,为将毒性损伤减少到最低限度:一方面要选择低毒的冷冻保护剂;另一方面需严格控制细胞与高浓度冷冻保护剂接触的时间,加快降温和复温速率。储存标本从液氮温度回升到Tg时,标本开始从周围吸热,即发生所谓的/去玻璃化0(脱玻璃化)现象。
液氮中羊皮的保存方法羊皮的储存方法有单层与多层之分。单层储存的羊皮存活率高于多层储存的羊皮。原因为当生物标本投入液氮时,会立即引起标本附近的液氮高度沸腾。产生的液氮蒸气在最初制冷阶段会降低热传导速度,这样多层保存的羊皮中的内层羊皮不能在短时间内达到-196e,易形成冰晶。
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