組織玻璃化凍存技術：優勢與尚未完全解決的問題

2020-08-10 中國組織工程研究雜誌

摘要：

文題釋義：

玻璃化冷凍保存：是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。

玻璃化：對於非晶高分子，當高分子通過降溫從高彈態轉變為玻璃態，或者通過升溫從玻璃態轉變為高彈態的過程稱之為玻璃化轉變，發生玻璃化轉變的溫度叫玻璃化轉變溫度。對於結晶高分子，玻璃化轉變是指其非晶部分所發生的由高彈態向玻璃態(或者玻璃態向高彈態)的轉變。因此，玻璃化轉變是高分子中普遍存在的現象。但是玻璃化轉變現象並不局限於高分子，一些小分子化合物也存在玻璃化轉變。

背景：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。

目的：就玻璃化凍存的生物學原理及玻璃化凍存試劑的分類，卵巢、皮膚與角膜等醫學組織標本的玻璃化凍存進行綜述。

方法：以「tissue；vitrification；cryopreservation」為英文檢索詞；「組織；玻璃化；冷凍保存」為中文檢索詞，檢索1994年1月至2019年10月 PubMed 資料庫及萬方醫學網相關文獻。按照納入與排除標準篩選後，對最終納入的45篇文獻進行歸納總結。

結果與結論：玻璃化凍存可以防止細胞內外冰晶形成，避免了冰晶給細胞帶來的多種損傷，有效保留了細胞的生物活性與基本功能。玻璃化凍存試劑主要分為滲透性和非滲透性2種，其操作簡便、高效，唯一的缺點是高濃度的凍存試劑對細胞具有一定的毒性損傷。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。目前玻璃化凍存技術已經成功應用於多種細胞，但組織凍存的技術難題尚未完全解決。

ORCID: 0000-0003-0140-9935(張源)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點：組織構建；骨細胞；軟骨細胞；細胞培養；成纖維細胞；血管內皮細胞；骨質疏鬆；組織工程

關鍵詞: 組織, 玻璃化, 冷凍保存, 凍存試劑, 卵巢, 皮膚, 角膜

文章來源: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.

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