凍干中的低溫保存和低溫損傷
生物體為什么能在低溫下長期保存呢?這是因為低溫能抑制生物體的生化活動。生物體內一切新陳代謝過程中的變化,雖然由酶催化而表現出多種特殊形式但仍然都服從于某些共同的物理化學規律。
細胞和組織在降溫和復溫過程中受損傷的機理:
細胞和組織雖能在低溫下長期保存,但卻極容易在降溫和復溫過程中受溶液凍結、融化以及溶液滲透壓力變化等因素的作用而損害。這種低溫損傷主要發生在0~-60℃這段溫度范圍內,我們稱這個溫度范圍為“危險溫度區”。
在冷卻過程中,根據傳熱的原理,細胞外的溶液先被冷卻到溶液的凝固點以下;對于富含水的溶液,析出的固相幾乎是不含溶質的冰,致使胞外的液體溶液的濃度升高。這樣,細胞內外就存在著溫度差和濃度差(滲透壓),它們分別是傳熱和傳質的驅動力。
在冷卻過程中,胞外溶液開始結冰時,胞內的水分來不及通過細胞膜滲向胞外,這樣胞內溶液也會過冷,產生胞內冰。
在冷卻過程中,胞外溶液開始結冰時,胞內的水分有充分的時間可以通過細胞膜滲向胞外;細胞的體積明顯縮小:胞內溶液的濃度也不斷增加,但沒有胞內冰形成。
這個過程的特點是在凍結過程中細胞過度脫水,嚴重皺縮;同時,細胞在不很低的溫度下,在高濃度的溶液中所經歷的時間過長。這些都會導致細胞的損傷以至死亡。這種損傷被稱為“溶液損傷”或“溶質損傷”。
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。