Estudio de un sistema de congelación para enfriamiento y recalentamiento rápidos y controlados de microgotas celulares

Hu Jian ,  

Dang Hangyu ,  

Zhan Taijie ,  

Cui Mengdong ,  

Han Hengxin ,  

Guo Ning ,  

Xu Yi ,  

摘要

El método de vitrificación de microgotas celulares ha recibido amplia atención en el campo de la preservación a bajas temperaturas, pero el proceso de vitrificación de microgotas aún presenta limitaciones como el control inadecuado del enfriamiento/calefacción. Se desarrolló un sistema de congelación para un enfriamiento rápido y controlado y un calentamiento rápido en el proceso de vitrificación de microgotas celulares, empleando una plataforma móvil de ascenso y descenso combinada con el método de calentamiento por efecto Joule. El sistema logra un enfriamiento rápido y controlado ajustando la velocidad de inmersión en nitrógeno líquido y controla el proceso de calentamiento rápido regulando el tiempo de calentamiento y la corriente eléctrica, logrando la vitrificación de las microgotas y evitando significativamente el daño celular causado por la cristalización inversa durante el recalentamiento. Los resultados muestran que el sistema puede controlar la velocidad de enfriamiento hasta 1.8×10^4 ℃/min, permitiendo la preservación vitrificada de microgotas celulares con concentraciones bajas de crioprotectores; la velocidad de recalentamiento puede alcanzar 4.0×10^4 ℃/min, evitando eficazmente la cristalización inversa y el crecimiento de cristales de hielo durante el recalentamiento a bajas concentraciones de crioprotectores; y la preservación en frío de células A549 en microgotas confirma que la tasa de supervivencia después de la reanimación por congelación es significativamente mayor que la conservación tradicional en tubos micro. Este trabajo de investigación promete ofrecer nuevas soluciones para la conservación automática de vitrificación y recalentamiento de microgotas celulares.

关键词

vitrificación; efecto Joule; velocidad de enfriamiento y recalentamiento; microgotas celulares

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