凍結および再温過程における氷晶成長は、細胞凍結保存の成功率に影響を与える重要な要素です。異なる環境下での氷晶成長および抑制機構の理解は、補助生殖などの臨床応用において重要な意義を持ちます。本論文では、瞬間接触法に基づく新しい低温顕微鏡イメージングシステム（冷却速度最大1600 K/min）を開発し、これを基に異なる過冷却度における自由平板面および円形槽内の純水およびジメチルスルホキシド溶液の凍結過程を研究しました。また、純水および質量分率10％のジメチルスルホキシド溶液中のマウス精細管における氷晶形成特性を比較しました。結果は、平板面上でのジメチルスルホキシド溶液の氷晶成長過程は純水に比べてランダム性および多点成長の特徴を示し、成長速度は遅いことを示しました。円形槽内では、過冷却度の増加に伴い純水の氷晶成長速度はほぼ線形に増加し、細い針状の氷晶形態を呈しました。ジメチルスルホキシドの添加により、マウス精細管外の氷晶成長が抑制され、比較的良好な生理形態が維持されました。

細胞凍結保存;結晶化;凍結保護剤;低温顕微鏡イメージングシステム