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超低温冷冻细胞如何控制速率

除了液氮罐内液氮会影响细胞的保存,其冷却速度对细胞存活有重要影响。长期储存前受控速率冷冻可使各种细胞的生存能力最大化。如果细胞对热冲击敏感,从室温到低于溶液冰点1摄氏度到2摄氏度的变化率将对细胞的存活率产生重大影响。最能维持细胞活力的最佳冷却速率是允许一些细胞收缩(脱水)而不形成大量细胞内冰的速率,那么如何控制其速率呢?

有主动和被动两种方法可以控制冷冻速度。在主动式方法中,随着细胞冰点的接近,可以提高冷却速率,以抵消聚变潜热引起的放热能量释放。这样做可以大大减少由这种能量释放和随后的温度峰值造成的细胞损伤。在被动方法中,仅通过容器的传热系数保持一致的冷却速率。

在被动方法中,可通过超低温实验室冷冻机(带保温附件)实现速率控制冷却,该冷冻机可固定小瓶,并设计用于限制小瓶与冷冻机之间的热传递,从而实现液氮罐内理想的冷却速率。


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