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細(xì)胞凍存技術(shù)的發(fā)展歷史及應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):4272 發(fā)布時(shí)間:2014-4-9

   細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)自1907年開創(chuàng)以來,歷經(jīng)一個(gè)世紀(jì)現(xiàn)已成為自然科學(xué)領(lǐng)域*的研究方法之一。在細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)廣泛用于科學(xué)研究領(lǐng)域的令天,細(xì)胞株的冷凍保存和解凍復(fù)蘇這一基礎(chǔ)技術(shù)日益得到重視。 低溫保存是活體組織保存zui常用的方法之一。冷凍保存一般是指在0~196℃進(jìn)行保存,就是將體外培養(yǎng)物懸浮在加有或不加冷凍保護(hù)劑的溶液中,以一定的冷凍速率降至零下某一溫度,并在此溫度下對(duì)其長期保存的過程。主要有-20~40℃ 冰箱保存、-60~80℃深低溫冰箱和液氮(-196℃)超低溫保存等。
  發(fā)展歷史
  1. 1776年,Spallanzanizui早發(fā)表了“冷”處理對(duì)“細(xì)胞”生命活動(dòng)影響的報(bào)道。
  2. 十九世紀(jì)中后葉,許多早期的工作者(Prevost,1840;de Quatrefages,1853;Mantegazza,1866;Scheuk,1870)重復(fù)研究了低溫處理對(duì)精子活動(dòng)的影響,得出了和Spallanzani相似的結(jié)論。即“冷不能殺死精子”。
  3. 1900年前后,科學(xué)家基本上肯定了生物成份能夠在零下溫度儲(chǔ)存的事實(shí)。
  4. 二十世紀(jì)50年代,Luyet等多位學(xué)者發(fā)現(xiàn)了電解質(zhì)濃度對(duì)儲(chǔ)存細(xì)胞的損傷作用,他們的基本結(jié)論是。電解質(zhì)濃度增大是造成儲(chǔ)存細(xì)胞損傷的主要原因。
  5. 1972年,Mazur等首先根據(jù)中國倉鼠組織培養(yǎng)細(xì)胞的低溫保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,提出關(guān)于冷凍損傷的兩因素假說目,即冰晶損傷和溶液損傷假說。
  這個(gè)假說認(rèn)為隨著溫度的下降,細(xì)胞內(nèi)外的水分結(jié)冰,所形成的冰晶會(huì)造成細(xì)胞膜和細(xì)胞器的破壞并引起細(xì)胞死亡。這種因細(xì)胞內(nèi)部結(jié)冰而致的細(xì)胞損傷即就是冰晶損傷(Intracellular ice damage)。冰晶損傷是由冷卻速度過快造成,冷卻速度越快,冰晶損傷越大。
  同時(shí)隨著溫度的下降,細(xì)胞外部的水分會(huì)先結(jié)冰,從而使得未結(jié)冰的溶液中電解質(zhì)濃度升高,細(xì)胞膜上的脂質(zhì)會(huì)因長時(shí)問暴露在高溶質(zhì)的溶液中而受到損壞,細(xì)胞發(fā)生滲漏,導(dǎo)致在復(fù)溫時(shí)大量水分滲入細(xì)胞內(nèi)造成細(xì)胞死亡。這種因保存溶液溶質(zhì)濃度增高而致的細(xì)胞損傷被稱為溶液損傷(Solution damage)。溶液損傷是由冷卻速度過慢,使細(xì)胞在高濃度的溶液中暴露的時(shí)間過長而造成,冷卻速度越慢,此損傷越嚴(yán)重。
  應(yīng)用方向
  1. 醫(yī)學(xué)方面
  近年來干細(xì)胞的研究越來越被人們關(guān)注,由于它是一種具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞,在一定條件下,可分化為多種功能細(xì)胞。
  根據(jù)發(fā)育階段和取材來源,干細(xì)胞分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞兩大類。骨髓和臍血是成體干細(xì)胞的主要來源。
  骨髓干細(xì)胞在骨髓中含量極少,約占骨髓有核細(xì)胞的十萬分之一,所以要在臨床上廣泛應(yīng)用首先必須具備*凍存與復(fù)蘇技術(shù)。
  而干細(xì)胞研究的深入將解決包括癌癥等一系列為人們所知的“絕癥”。而“冬眠”技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展有著里程碑式的意義。
  2. 生物學(xué)方面
  細(xì)胞凍存技術(shù)是生物學(xué)保存物種的重要手段。在環(huán)境遭到*的破壞動(dòng)物、植被隨時(shí)可能面臨滅絕危險(xiǎn)的今天,更是尤為關(guān)鍵,雖然不是治本的方法,但至少可以盡可能的留下那些曾經(jīng)存在的生命痕跡。

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