生物體的低溫凍存一直是生物醫學領域的研究熱點。玻璃化冷凍保存是一種應用前途廣闊的低溫冷凍方法，通過使用高濃度的玻璃化凍存試劑將生物材料進行玻璃態轉變，從而實現活性保存。
玻璃化冷凍保存：
利用這些高濃度的低溫保護劑組合成玻璃化凍存液，通過與水分子發生強烈的水合作用，增加溶液黏性，降低冰晶形成速度，從而使細胞在快速降溫或復溫過程中得以保護，從而實現活性保存。
通過使用高濃度的冷凍保護劑誘導組織細胞轉變為玻璃樣凝固態，並在-196 ℃條件下快速冷卻的過程。在整個快速的冷卻和復溫過程中，細胞內外均無冰晶產生，有效避免了冷凍損傷，細胞活性得以保留。
低溫凍存條件下，細胞內的生化代謝反應受到極大抑制，細胞可以長期保持低代謝甚至停止代謝的穩定狀態，其生物學活性也因此而得到保留。大多數細胞在溫度不低於-10℃時，細胞受質膜保護，可處於過冷狀態而不結冰。在溫度降到-10℃以下，過冷胞質極易形成冰晶。形成冰晶的危險溫區介於-15 ℃至-50 ℃之間，採取適當的冷凍方法和優化的凍存液成分配比可以使細胞在凍存和復甦過程中快速安全通過危險溫區，有效避免冰晶的產生。
①滲透性玻璃化凍存試劑：二甲基亞碸被認為是滲透性玻璃化凍存試劑中最優選的細胞保護劑。由於玻璃化凍存試劑需要保持較高濃度，在凍存液導入及洗脫過程中對細胞及組織有毒性損害，所以細胞凍存後必須進行洗滌，清除降低凍存試劑的毒性影響。
②非滲透性玻璃化凍存試劑：這類凍存試劑的凍存效果比較差，但是細胞毒性較滲透性凍存試劑低很多。
玻璃化凍存相對於傳統的血液細胞凍存應用市場廣泛（卵巢，皮膚，角膜等）低溫凍存條件下，細胞內的生化代謝反應受到極大抑制，細胞可以長期保持低代謝甚至停止代謝的穩定狀態，其生物學活性也因此而得到保留。為了降低對組織整體損傷風險，可以混合使用多種低毒凍存試劑。
目前組織的玻璃化凍存仍處於探索階段，凍存技術尚不成熟。雖然玻璃化凍存操作簡便、高效，但缺點是高濃度的凍存試劑對細胞具有一定的毒性損傷。玻璃化凍存技術的研究方向是尋找低毒高滲的凍存試劑，進一步優化冷凍程序，提高玻璃化凍存的有效性。
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本文內容來源:張 源, 曾 敏, 翟 博. 組織玻璃化凍存技術：優勢與尚未完全解決的問題[J].中國組織工程研究,2020, 24(23): 3751-3755. 版權歸原作者所有，如認為內容侵權，請聯繫我們刪除。