حقائق بسيطة حول حفظ الخلايا بالتبريد والإنعاش

كميات مستهلكة

في رواية الخيال العلمي ثلاثية الأجسام ، تم وصف تقنية السكون منخفضة الحرارة ، عن طريق تجميد جسم الإنسان في بيئة شديدة الحرارة منخفضة للغاية ، مما يتسبب في ركود أو إبطاء عملية التمثيل الغذائي البشري ، في انتظار قرون ، ثم استخدام التكنولوجيا لإيقاظ الناس في حالة السبات.

في الواقع ، على الرغم من أن العلم والتكنولوجيا الحاليين لا يزال من الصعب الوصول إلى مستوى تجميد الأفراد الكاملين في الخيال العلمي ، إلا أنه من الممكن تمامًا الحفظ بالتبريد واستعادة العينات البيولوجية مثل الأجنة والخلايا الجذعية والحيوانات المنوية وأقسام الأنسجة.

نظرًا لأن العينات مثل الخلايا حساسة لدرجة الحرارة ، فإن عملية التجميد بسيطة نسبيًا ، ولكنها ليست مهمة سهلة التجميد جيدًا والحفاظ على نشاط إنعاش عالي عند استخدامها. تكمن الصعوبة في أنه عندما تكون الخلايا باردة إلى ما دون الصفر ، يتم تجفيف العضيات ، ويزداد تركيز المواد القابلة للذوبان في الخلايا ، وتتشكل بلورات الجليد في الخلايا ، وسيؤدي إنتاج بلورات الجليد إلى تقليل نشاط البلورات بشكل كبير. الخلايا.

إذن ، ما هي الطرق التي يمكن استخدامها في عملية التجميد لتقليل تلف الخلايا؟

يرتبط تكوين بلورات الجليد ارتباطًا وثيقًا بمعدل التبريد ، ومعدل التجميد سريع جدًا أو بطيء جدًا ، مما قد يؤدي بسهولة إلى تكوين بلورات جليدية كبيرة بواسطة الماء في الخلايا ، مما لا يساعد على بقاء الخلية.

لذلك ، من الضروري تقليل الماء داخل الخلايا بشكل متساوٍ قدر الإمكان أثناء الحفظ بالتبريد الخلوي ، والحد من تكوين بلورات الجليد داخل الخلايا هو المفتاح لتقليل تلف الخلايا. إذا تم تجميدها ببطء ، يمكن أن تجفف الخلايا تدريجيًا ولن يتم إنتاج بلورات ثلجية كبيرة في الخلايا. على العكس من ذلك ، في عملية وضع الخلايا بسرعة في خزان النيتروجين السائل ، يكون معدل التبريد سريعًا جدًا ، ولا يتوفر للماء في الخلية وقت لاختراق غشاء الخلية ، مكونًا عددًا كبيرًا من بلورات الثلج ، و تتسبب البلورات الكبيرة في تلف وتمزق أغشية الخلايا والعضيات ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل استعادة الخلايا.

يعد التجميد البطيء والذوبان السريع مبدأ يتبعه الجميع دائمًا عند حفظ الخلايا بالتبريد وإنعاشها.

يمكن أن يؤدي التجميد البطيء إلى تجفيف الخلايا تدريجيًا ، ولن يتم إنتاج عدد كبير من بلورات الجليد في الخلايا ، والذوبان السريع هو جعل بلورات الجليد أثناء الحفظ بالتبريد خارج الخلية سريع الذوبان ، لتجنب ذوبان بلورات الجليد ببطء في الخلايا لتشكيل إعادة التبلور ، وفي الوقت نفسه لمنع بلورات زياوايس من تكوين بلورات جليدية كبيرة ، مما يؤدي إلى إعادة بلورات بلورات الجليد ، مما يتسبب في تلف الخلايا.

بالنسبة للغالبية العظمى من خلايا الثدييات ، فإن معدل التبريد البالغ 1 درجة مئوية / دقيقة هو أنسب معدل للحفظ بالتبريد ، وهو مناسب للحفظ بالتبريد للخلايا المناعية مثل T / NK والخلايا الجذعية مثل الخلايا الجذعية السرطانية في العلاج الخلوي.

وجد أن هيكل بلورات الجليد كبير ومتوازن عند التبريد البطيء (1 درجة مئوية / دقيقة أو حتى أقل) ، بغض النظر عن مقدار معدل الإنعاش ، فإن تركيب بلورات الجليد لا يتغير بشكل كبير ، ولكن عند التبريد السريع (10 درجات مئوية / دقيقة) ، يُظهر الهيكل الجليدي درجة عالية من الشكل غير المتبلور ، مما يُظهر بنية شجرية أكثر دقة ، مما يسهل تكوين التبلور أثناء عملية الاسترداد ، خاصةً عندما يتم إحياؤه بمعدل تسخين أقل (6.2 درجة) C / min أو أقل) ، فمن السهل إعادة بلورة الظاهرة ، وبالتالي التسبب في تلف الخلايا. يؤثر على نشاط الخلية البيولوجي. ومع ذلك ، مع ارتفاع معدل الإنعاش لعينات الخلايا المبردة بسرعة (10 درجات مئوية / دقيقة) ، لم يكن لدى بلورات الجليد الوقت الكافي لتشكيل إعادة التبلور ، وهذا هو السبب في أن الذوبان السريع يمكن أن يتجنب تلف الخلايا الناتج عن إعادة التبلور.

غالبًا ما يستخدم صندوق تبريد البرنامج في البحث العلمي والاستكشاف طريقة التبريد المتدرج. مثل صندوق التبريد المتدرج Amngent ، في حالة عدم وجود الكحول وأي سائل ، يمكن أن يضمن أن معدل تبريد العينات في المجمدات المبردة هو -1 درجة مئوية / دقيقة ، ويمكن استخدامه في أنواع مختلفة من الخلايا ، بما في ذلك الخلايا الجذعية والخلايا الأولية خطوط الخلايا الصندوقية. إنه سهل الاستخدام ، فقط أدخل القارورة ، ثم ضعه في بيئة -80 درجة مئوية. فهو لا يحسن بشكل كبير من كفاءة عمل المستخدم ومعدل بقاء الخلايا المحفوظة فحسب ، بل يجعله أيضًا أكثر أمانًا للباحثين والعينات.

يعتمد صندوق التبريد المتدرج Amngent تصميمًا جديدًا للمواد وتقنية التبريد الأساسية ، والتي يمكن استخدامها مباشرة دون التبريد المسبق ، وهي موفرة للطاقة وصديقة للبيئة. مناسب لأنابيب الحفظ بالتبريد 1.5 مل و 2.0 مل ، ومعدل التبريد ثابت ، وأداء إنعاش الخلية مستقر ومعدل البقاء على قيد الحياة مرتفع.

صندوق تبريد متدرج

طول

مصدر الصورة: Amngent

نهاية

安 进 特 مطلقة

ركز على المواد الاستهلاكية في قطاع علوم الحياة