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复活率高于90%!揭秘玻璃化冷冻技术
发布时间:2021-01-27 09:24:36 作者:

提起组织器官,乃至人体的低温保存,很多不明就里的人认为该过程就是直接将组织样本放进低温容器,其容易程度就像是将超市买回来的肉丢进冰箱那么简单。可事实远非如此!在日常生活中,我们会发现,将水果蔬菜放到冰箱,结冰位置会变质变坏。这是因为,水结冰刺破了细胞及其内容物造成的。而人体内70-80%是水分,如果直接冷冻,同样会形成冰晶,便失去了保存的意义。

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通过科学家的不断探索,低温生物学的发展奇迹般地发现了一种新的低温保存技术——玻璃化冷冻技术。玻璃化即是指水或溶液快速降温达到或低于-100℃~-110℃的温度范围时,形成一种高黏度的介于液态和固态之间、非晶体的、透明的玻璃态,其可防止冷冻过程中冰晶的形成。

与此同时,科学家发现一些动物可在冬季经历零下数十度的低温将自己冷冻起来,而在春季解冻,且机体没有任何损伤。根据其中机理,科学家发现了冷冻保护剂,添加了低温保护剂的溶液也可以通过缓慢的降温过程玻璃化而避免结冰。

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于是,现代意义上的玻璃化冷冻技术产生并被应用于现代医学研究之中。科学家将快速冷冻与冷冻保护剂相结合,用高浓度的冷冻保护剂溶液将细胞内水分置换出来,经急速降温由液态转化为外形似玻璃状的非晶体化固体状态。目前应用比较成熟的领域有精子、卵子和不同时期胚胎的保存、干细胞的保存、部分组织和器官的保存。据有关数据显示,玻璃化冷冻的冻融复活率高于90%。

1998年,玻璃化冷冻技术正式被应用于人体冷冻项目。当病人被宣布临床死亡后的5-10分钟内,人体低温保存程序立即启动,通过血液和冷冻保护剂的置换,并在程控降温中,实现降温过程,并最终将志愿者保存至零下190℃的液氮罐中进行永久保存。整个过程需要2-3天的时间才能完成。

人体低温保存,并不是单纯的放到液氮中保存这么简单,更重要的是“低温保存的活性和功能”,其本质是专业性、科学性和严谨性。而这也是银丰生命延续计划不断探索和追求的使命。