Das Wachstum von Eiskristallen während des Einfrier- und Auftauprozesses ist ein Schlüsselfaktor, der die Erfolgsrate der Zellkryokonservierung beeinflusst. Das Verständnis der Mechanismen des Wachstums und der Hemmung von Eiskristallen unter verschiedenen Bedingungen ist für klinische Anwendungen wie die assistierte Reproduktion von großer Bedeutung. In diesem Artikel wurde ein neuartiges cryogenes Mikroskopsystem basierend auf der transienten Kontaktmethode entwickelt (Abkühlrate bis zu 1600 K/min). Darauf basierend wurde der Gefrierprozess von reinem Wasser und Dimethylsulfoxid-Lösung auf einer freien ebenen Platte und in einem runden Kanal bei unterschiedlichen Unterkühlungen untersucht. Die Eigenschaften der Eiskristallbildung in den Spermatidkanälchen der Maus wurden im reinen Wasser und in einer 10%igen Dimethylsulfoxid-Lösung verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Wachstum der Eiskristalle auf der ebenen Platte in der Dimethylsulfoxid-Lösung im Vergleich zu reinem Wasser durch Zufälligkeit und Mehrpunktwachstum gekennzeichnet ist und die Wachstumsrate langsamer ist; im runden Kanal steigt mit zunehmender Unterkühlung die Wachstumsgeschwindigkeit der Eiskristalle in reinem Wasser annähernd linear und zeigt eine nadelförmige Kristallmorphologie; mit der Zugabe von Dimethylsulfoxid wird das Eiskristallwachstum außerhalb der Spermatidkanälchen der Maus abgeschwächt, so dass deren physiologische Struktur weitgehend erhalten bleibt.

Zellkryokonservierung;Kristallisation;Kryoprotektor;niedertemperaturmikroskopiesystem