Die Methode der Glasbildung von Zellmikrotropfen erhält im Bereich der Kältekonservierung breite Aufmerksamkeit, jedoch gibt es bei dem Glasierungsprozess von Mikrotropfen noch Einschränkungen wie unkontrollierbare Abkühlungs-/Aufwärmprozesse. Ein Gefriersystem wurde entwickelt, das schnelle und kontrollierte Abkühlung sowie Aufwärmen im Glasierungsprozess von Zellmikrotropfen durch die Kombination einer beweglichen Hebebühne mit dem Jouleschen Heizverfahren ermöglicht. Dieses System realisiert schnelles und kontrolliertes Abkühlen durch Regelung der Eintauchgeschwindigkeit in flüssigen Stickstoff und kontrolliert den schnellen Aufwärmprozess durch Steuerung der Heizdauer und Stromstärke. Dadurch wird der Glasierungsprozess der Mikrotropfen erreicht und Schäden an den Zellen durch Rückverglasung beim Auftauen deutlich vermindert. Die Ergebnisse zeigen: Das System kann Abkühlraten von bis zu 1,8×10^4 ℃/min steuern und ermöglicht die Glasbildung von Zellmikrotropfen bei niedrigen Konzentrationen von Schutzmitteln; die Aufwärmrate kann bis zu 4,0×10^4 ℃/min gesteuert werden, was ein effektives Verhindern von Rückverglasung und Eiswachstum bei niedrigen Konzentrationen von Schutzmitteln ermöglicht; durch die Kältekonservierung von A549-Mikrotropfenzellen wurde bestätigt, dass die Überlebensrate nach Kryowiederbelebung signifikant höher ist als bei der herkömmlichen Lagerung in Mikroröhrchen. Diese Forschungsarbeit bietet hoffentlich neue Lösungen für die automatische Glasbildung und das Aufwärmen von Zellmikrotropfen.

Glasbildung; Joulesche Wärme; Abkühl- und Aufwärmraten; Zellmikrotropfen