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研究人员发现更便宜的方式保存哺乳动物细胞以进行体外受精

俄勒冈州立大学的研究人员朝着更方便,更便宜的方式保存哺乳动物细胞以进行体外受精,物种保护,细胞治疗和其他目的迈出了重要的一步。

该方法是干燥-从细胞中去除水-并显示出有望替代通过液氮冷冻保存的方法。

液氮的沸点为华氏-320度,而干燥的细胞可能存储在常规的冰柜或冰箱中。

OSU生物工程副教授亚当·希金斯(Adam Higgins)说:“液氮中存储相对昂贵,并且运输过程中对低温的要求不方便。”

要使细胞在干燥状态下稳定保存,需要除去足够的水,以使剩余的基质形成非晶态的玻璃状固体。

希金斯说:“干燥溶液最重要的性能特征之一就是它能够形成这种玻璃。”“这就是将分子结构锁定在适当位置并防止降解性化学反应的原因。因此,玻璃化转变温度(玻璃状固体形成的温度)是细胞干燥程序设计的关键参数。该温度最终决定了生物样本的合适存储温度。”

希金斯与OSU工程学院以及奥古斯塔大学和维拉诺瓦大学的合作者合作,研究了各种可能的干燥介质的玻璃化转变温度以及水分含量如何影响温度。

他说:“我们的目的是迈出了解这些混合物的玻璃化转变温度的一步,我们绝对做到了。”

他们研究了糖和聚合物的水溶液,以及可以渗透到细胞膜上并用于冷冻保存的化合物:乙二醇,丙二醇和二甲基亚砜或DMSO。

研究人员将溶液干燥至不同的水分含量,然后使用差示扫描量热法测量玻璃化转变温度。

希金斯说:“用于复杂的多组分解决方案的玻璃化转变数据相对较少。”“但是,正如我们所期望的,玻璃化转变温度随水分含量的降低而增加。”

例如,在磷酸盐缓冲盐水中含有0.1摩尔海藻糖的介质中,温度范围从完全干燥的样品的约360开尔文到约250开的温度。水的质量分数为0.4。开尔文零度为绝对零,等于负273.15摄氏度。

他说:“在溶液中添加聚合物会提高玻璃化转变温度。”“添加渗透性防冻剂可以减少渗透率。”

一般而言,研究人员发现他们使用的聚合物-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和Ficoll-具有稳定作用。将它们添加到含有海藻糖和磷酸盐缓冲盐水的干燥介质中,无论任何水分含量,其玻璃化转变温度均显着提高。

向混合物中添加DMSO,乙二醇或丙二醇会降低玻璃化转变温度,具体取决于浓度。

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