差示扫描量热法确定红细胞的渗透参数及最佳冷却速率

周新丽; 袁骥; 王海松; 李维杰

doi:10.3969/j.issn.0253-4339.2012.04.012

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差示扫描量热法确定红细胞的渗透参数及最佳冷却速率

更新时间：2024-07-30

- 差示扫描量热法确定红细胞的渗透参数及最佳冷却速率
- Determination of Water Permeability Parameters and Optimal Freezing Rates of Human Red Blood Cells by Differential Scanning Calorimeter
- 制冷学报 2012年33卷第4期
- 作者机构：
  
  上海理工大学生物热科学研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（50906057）资助项目。
- DOI：10.3969/j.issn.0253-4339.2012.04.012
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2012
- 稿件说明：
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周新丽, 袁骥, 王海松, 等. 差示扫描量热法确定红细胞的渗透参数及最佳冷却速率[J]. 制冷学报, 2012,33(4).

Zhou Xinli, Yuan Ji, Wang Haisong, et al. Determination of Water Permeability Parameters and Optimal Freezing Rates of Human Red Blood Cells by Differential Scanning Calorimeter[J]. Journal of refrigeration, 2012, 33(4).
周新丽, 袁骥, 王海松, 等. 差示扫描量热法确定红细胞的渗透参数及最佳冷却速率[J]. 制冷学报, 2012,33(4). DOI： 10.3969/j.issn.0253-4339.2012.04.012.

Zhou Xinli, Yuan Ji, Wang Haisong, et al. Determination of Water Permeability Parameters and Optimal Freezing Rates of Human Red Blood Cells by Differential Scanning Calorimeter[J]. Journal of refrigeration, 2012, 33(4). DOI： 10.3969/j.issn.0253-4339.2012.04.012.

摘要

了解细胞膜的水分渗透性质对优化红细胞低温保存方案具有指导意义。采用差示扫描量热技术得到红细胞在特定低温保护剂中在降温过程的体积变化，将实验得到的差示扫描量热数据代入水分传递模型拟合，确定红细胞在生理盐水、20% 二甲基亚砜、10%甘油及20%甘油中对水的渗透率和水分渗透过程的表观活化能。将以上参数用于模拟红细胞在0.5~50℃/min间以恒定速率冷却时的水分传递状况，由此预测红细胞在20%二甲基亚砜中最佳降温速度为5.2℃/min，在10%甘油及20%甘油中则分别为5.5℃/min和4.6℃/min。

Abstract

Optimization of human red blood cells (RBCs) cryopreservation protocols requires an understanding of the water permeability characteristics. Volume shrinkage during freezing of RBCs can be obtained by using a shape-independent differential scanning calorimeter (DSC) technique. By ?tting the water transport model to the experimentally obtained DSC data

the best-?t membrane permeability parameters (reference membrane permeability to water and the activation energy) in normal saline

20 % dimethyl sulfoxide (Me2SO)

10% glycerol and 20% glycerol were determined. These parameters were then used to simulate water transport of RBCs at constant cooling rates between 0.5~50℃/min. The simulation results showed “optimal cooling rate” for erythrocytes were 5.2℃/min

5.5℃/min and 4.6℃/min in 20 % Me2SO

10% and 20% glycerol respectively.

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