工程师开发一个数学模型来模拟在冷冻保护剂存在下的冷冻过程，并确定一种使损伤**小化的方法液氮罐，用于供应低温冷冻箱CORVALLIS，Ore。 -俄勒冈州立大学工程学院的研究人员发现了一种新的“玻璃化”方法，即无冰冻低温保存，**终可以更广泛地使用极冷以保存组织，甚**器官用于以后使用。
自增压液氮罐
研究结果在11月25日在PLOS ONE上公布，由国家科学基金会支持。
OSU化学，生物和环境工程学院副教授，医学生物处理专家Adam Higgins说：“这可能是保护更复杂组织和结构的重要一步。
冷冻保存已经在更简单的应用中广泛使用，例如保存精液，血液，胚胎，植物种子和一些其他生物应用。但是，它经常受到水冻结时发生的结晶的约束，这可能损坏或破坏组织和细胞，Higgins说。这类似于当一些食品存储在冷冻箱中时发生的情况，并且当解冻时损失它们的大部分质地。
为了解决这个问题，研究人员已经使用各种类型的冷冻保护剂，帮助减少冷冻过程中的细胞损伤，其中之一是乙二醇，同样的化合物常用于汽车散热器，以防止冻结。
Higgins说，一个问题是，许多这些冷冻保护剂是有毒的，可以损害或杀死他们试图保护的非常细胞免受极寒的力量。
在新的OSU研究中，工程师开发了一个数学模型来模拟在冷冻保护剂存在下的冷冻过程，并确定了一种**小化损伤的方法。他们发现，如果细胞**初暴露于低浓度的冷冻保护剂并且允许细胞溶胀的时间，则可以在快速加入高浓度的冷冻保护剂之后将样品玻璃化。**终结果是总体毒性小得多，Higgins说。
研究表明，玻璃化后的健康细胞存活率从常规方法的约10％增加到新的优化程序的80％以上。
“玻璃化**大的单个问题和限制因素是冷冻保护剂毒性，这有助于解决这个问题，”希金斯说。“该模型还应该帮助我们识别较少毒性的冷冻保护剂，并**终打开更复杂的组织和可能完整的器官玻璃化的大门。
如果这是可能的，玻璃化的更多应用是可行的，特别是在组织再生的快速发展领域中取得进展，其中干细胞可用于生长新组织或甚**器官。
组织可以少量制备，然后储存，直到移植需要。可以常规保存用于移植的器官，直到发现其使用的精确免疫匹配。在概念上，一个人甚**可以从自己的干细胞生长一个备用的心脏或肝脏，并通??过玻璃化保存它，以防万一有需要，希金斯说。
重要的应用也可能在新药开发中找到。
现在使用传统的细胞培养系统或动物模型进行药物测试，其在许多情况下不能准确预测药物在人体中的作用。为了解决这个问题，研究人员正在开发“ 器官在芯片 ”或微流控室，包含人类细胞培养条件下模拟本机组织或器官。
这些新的“芯片上器官”系统可能能够更准确地预测人类中的药物反应，但是为了部署它们，细胞必须保存在长期储存中。新的研究可以帮助解决这一问题，使其可以将系统存储在玻璃化状态。
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