저온 예약

Cryopreservation
액체 질소디워에서 제거되는 저온 보존 샘플

어디, 세포 기관 세포, 조직, 세포외 기질, 장기, 또는 어떤 다른 생물학적 구문을 피해 규제되지 않은 반응 속도론에 의해 야기되는 취약한 냉각시켜서 매우 낮은 temperatures[1](일반적으로 고체 이산화 탄소 또는−196°C(−321 화씨 온도를 사용하여°C또는−112면 −80)에 l.을 사용하여 보존되어 있Cryo-preservation 또는 cryo-conservation는 과정iquid 질소).충분히 낮은 온도에서 해당 생물학적 물질에 손상을 줄 수 있는 효소 또는 화학적 활동은 효과적으로 중단됩니다.동결 보존 방법은 동결 시 얼음 결정 형성에 의한 추가 피해를 초래하지 않고 저온에 도달하는 것을 목적으로 한다.전통적인 저온 보존은 동결 물질에 저온 보호제라고 불리는 분자를 코팅하는 데 의존해 왔다.많은 냉동 보호제의 [2]고유한 독성 때문에 새로운 방법들이 연구되고 있다.동물 유전자원의 저온 보존은 품종 보존을 목적으로 한다.

자연 저온 보존

미세한 다세포 생물인 타디그라드는 내부 물의 대부분을 설탕 트레할로스로 대체함으로써 냉동상태에서 살아남을 수 있으며, 그렇지 않으면 세포막을 손상시키는 결정화를 막을 수 있다.용질 혼합물은 유사한 효과를 얻을 수 있습니다.소금을 포함한 일부 용질에는 강한 농도에서 독성이 있을 수 있다는 단점이 있습니다.물곰 외에도, 나무 개구리는 혈액과 다른 조직의 얼음을 견딜 수 있습니다.요소는 월동 준비로 조직에 축적되고, 간 글리코겐은 내부 얼음 형성에 반응하여 포도당으로 대량 전환된다.요소와 포도당 모두 형성되는 얼음의 양을 제한하고 세포의 삼투압 수축을 감소시키는 "암호제" 역할을 합니다.개구리는 몸 전체 물의 약 65%만 얼면 겨울 동안 많은 동파/토우 사건에서 살아남을 수 있습니다."냉동 개구리" 현상을 탐구하는 연구는 주로 캐나다 연구원 케네스 B에 의해 수행되었다. 층층이.[citation needed]

냉동 내성은 몇몇 척추동물에서 유기체가 고체를 얼리고 생명 기능을 정지시켜 겨울을 나는 것으로 알려져 있다.개구리 5종(라나 실바티카, 슈다크리스 트리세리아타, 히라 크루시퍼, 히라베르시콜로르, 히라크리스셀리스), 도롱뇽(살람산드렐라 케셀링기), 뱀 3종 중 하나이다.es(크리스미시스 픽타, 테라펜캐롤라이나, 테라펜 오르나타).[3]바다거북 첼리드라 뱀벽도마뱀 포다키스 벽화도 명목상 동결상태에서 살아남았지만 월동 적응성이 있는 것으로는 확인되지 않았다.Rana sylvatica의 경우, 1개의 저온 저항제는 일반 포도당이며,[3] 개구리를 천천히 식히면 농도가 약 19 mmol/l 증가한다.

역사

액체 질소에 보관 중인 생물학적 샘플 튜브

냉동 보존의 초기 이론가는 제임스 러브록이었다.1953년, 그는 냉동 중의 적혈구 손상이 삼투압에 [4]의한 것이며 탈수 세포의 염분 농도를 증가시키는 것이 그것을 [5][6]손상시킬 수 있다고 제안했다.1950년대 중반, 그는 설치류 동결 보존 실험을 했는데, 햄스터는 뇌 속 물의 60%가 얼음으로 결정화되어도 아무런 부작용 없이 냉동될 수 있다는 것을 알아냈다. 다른 장기들은 [7]손상되기 쉬운 것으로 나타났다.

동결 보존은 1954년부터 냉동 [8]정자의 수정으로 세 번의 임신을 시작으로 인간 물질에 적용되었다.닭의 정자는 크리스토퍼 [9]폴지가 감독한 영국의 과학자 팀에 의해 1957년에 저온 보존되었다.1963년 미국 Oak Ridge 국립 연구소의 Peter Mazur는 세포외 액체의 점진적인 동결 동안 충분한 물이 세포 밖으로 나갈 수 있을 정도로 충분히 냉각이 느리면 치명적인 세포내 동결을 피할 수 있다는 것을 증명했다.이 속도는 크기와 투수성이 다른 세포에 따라 다릅니다. 글리세롤 또는 디메틸 설폭시드와 같은 저온 보호제를 사용한 후 많은 포유류의 세포에 대해 1°C/분 정도의 일반적인 냉각 속도가 적절하지만, 이 속도는 보편적인 [10]최적 수준은 아닙니다.

1966년 4월 22일, 비록 두 달 동안 방부 처리되었지만, 최초의 인체는 액체 질소에 넣어 냉동 바로 위에 보관되었다.이름이 알려지지 않은 로스앤젤레스 출신의 노파는 곧 해동되어 친척들에 의해 묻혔다.미래 부흥의 희망으로 얼어붙은 최초의 인간의 시신은 1967년 [11]암으로 사망한 지 몇 시간 후 제임스 베드포드였다.베드포드는 1974년 이전에 냉동된 유일한 냉동병 환자이다.[12]

온도

매우 낮은 온도에서 보관하는 것은 세포에 무기한 수명을 제공하는 것으로 추정되지만, 실제 유효 수명은 증명하기 어렵다.연구자들은 말린 씨앗을 실험한 결과 샘플을 다른 온도(초저온 온도)에서 보관했을 때 열화의 변화가 두드러지는 것을 발견했다.폴리올 수용액의 유리 전이점(Tg)보다 낮은 온도(137K; -213°F)는 생물학적 활동이 상당히 느려지는 범위로 받아들여지고 액체 질소의 끓는점인 -196°C(77K; -321°F)는 중요한 시료 보관에 선호되는 온도이다.냉장고, 냉동고 및 초저온 냉동고는 많은 품목에 사용되지만, 일반적으로 액체 질소의 초저온은 모든 생물학적 활동을 사실상 중단시키기 위해 더 복잡한 생물학적 구조를 성공적으로 보존하기 위해 필요합니다.

리스크

저온 보존 시 세포에 손상을 줄 수 있는 현상은 주로 동결 단계에서 발생하며, 용액 효과, 세포외 얼음 형성, 탈수, 세포내 얼음 형성 등이 포함된다.이러한 효과의 대부분은 저온 보호제에 의해 감소될 수 있다.일단 보존된 물질이 얼면, 더 이상의 [13]손상으로부터 비교적 안전합니다.

솔루션 효과
얼음 결정체가 얼어붙은 물에서 자라면서 용질이 배제되어 남은 액체 물에 농축된다.일부 용질의 고농도는 매우 해로울 수 있습니다.
세포외 얼음 형성
조직이 천천히 냉각될 때, 은 세포 으로 이동하고 세포 외 공간에 얼음이 형성된다.세포외 얼음이 너무 많으면 세포막이 찌그러져 기계적 손상을 입을 수 있습니다.
탈수
세포외 얼음 형성을 야기하는 물의 이동은 또한 세포 탈수를 야기할 수 있다.셀에 가해지는 관련 스트레스로 인해 직접 손상이 발생할 수 있습니다.
세포내 얼음 형성
어떤 유기체와 조직들은 세포 외 얼음을 견딜 수 있지만, 주목할 만한 세포 내 얼음은 거의 항상 세포에 치명적입니다.

주요 리스크 방지 방법

저온 보존 손상을 방지하기 위한 주요 기술은 제어된 속도와 느린 동결, 그리고 유리화라고 불리는 새로운 플래시 동결 프로세스의 잘 확립된 조합입니다.

느린 프로그램 가능 동결

극저온 냉동고 공급에 사용되는 액체 질소 탱크(약 -150°C 또는 -238°F의 온도에서 실험실 샘플을 보관하는 데 사용)

SPF(slow programmable freezing)[14]라고도 하는 제어 속도느린 동결은 셀이 몇 시간 동안 약 -196°C까지 냉각되는 기술입니다.

느린 프로그램 가능한 냉동은 1970년대 초에 개발되었고, 결국 1984년에 최초의 인간 냉동 배아를 탄생시켰다.그 이후로, 프로그램 가능한 시퀀스 또는 제어된 속도를 사용하여 생물학적 샘플을 동결하는 기계는 인간, 동물 및 세포 생물학에 사용되어 왔다. 즉, 샘플을 액체 질소에 동결하거나 저온 보존하기 전에 최종 해빙을 위해 더 잘 보존하기 위해 샘플을 "냉동"시키는 것이다.이러한 기계는 전 세계 병원, 수의사, 연구소에서 난모세포, 피부, 혈액제제, 배아, 정자, 줄기세포, 일반 조직 보존에 사용된다.예를 들어, 냉동 배아에서 '느린 냉동'된 정상 출산의 수는 약 300만 명에서 40만 명 또는 체외 수정(IVF) [15]출산의 20% 정도로 추산된다.

세포외 액체의 점진적 동결 중에 충분한 수분이 세포를 떠날 수 있을 정도로 냉각이 느리면 치명적인 세포내 동결을 피할 수 있다.세포외 얼음 결정의 성장과 재결정화를 [16]최소화하기 위해 알긴산염, 폴리비닐알코올 또는 키토산과 같은 생체 물질을 전통적인 소분자 동결 [2]보호제와 함께 얼음 결정 성장을 방해하기 위해 사용할 수 있습니다.이 속도는 크기와 투수성이 다른 세포마다 다릅니다. 글리세롤 또는 디메틸 술폭시드(DMSO)와 같은 저온 보호제를 사용한 후 많은 포유류의 세포에 대해 약 1°C/분 정도의 일반적인 냉각 속도가 적절하지만, 이 속도는 보편적인 최적 수준은 아닙니다.1°C/분 속도는 속도 조절식 냉동고 또는 벤치탑 휴대용 냉동 [17]컨테이너와 같은 장치를 사용하여 달성할 수 있습니다.

몇몇 독립적인 연구들은 느린 냉동 기술을 사용하여 저장된 냉동 배아가 체외수정에서 신선한 것보다 어떤 면에서 더 나을 수 있다는 증거를 제공해 왔다.연구는 비록 정확한 이유는 아직 조사 중이지만 신선한 배아와 난자보다는 냉동 배아와 난자를 사용하는 것이 사산과 조산의 위험을 줄인다는 것을 보여준다.

유리화

유리화는 얼음 결정의 형성을 방지하고 저온 보존 손상을 방지하는 데 도움이 되는 섬광 동결(초고속 냉각) 공정입니다.

연구원 그렉 파히와 윌리엄 F.Rall은 1980년대 [18]중반에 생식용 저온 보존에 유리화를 도입하는 것을 도왔다.2000년 현재, 연구원들은 유리화가 얼음 결정 [19]형성에 의한 손상 없이 저온 보존의 이점을 제공한다고 주장한다.세포와 생체 재료 모두 높은 세포 생존력과 기능, 구조의 무결성과 생체 재료의 구조를 보존하기 위해 얼음을 유지해야 하기 때문에 상황은 조직 공학의 발달로 더욱 복잡해졌다.조직공학적 구조의 유리화는 1999년에 [21]난모세포의 유리화를 달성한 최초의 과학자였던 릴리아 쿨레쇼바에 [20]의해 처음 보고되었다.임상 동결 보존을 위해 유리화는 일반적으로 냉각 전에 동결 보호제를 추가해야 합니다.동결방지제는 동결 및 해동 과정에서 세포 내 얼음 결정 형성의 해로운 영향이나 용액 효과로부터 세포를 보호하기 위해 동결 매체에 첨가되는 고분자이다.동결 시 높은 수준의 세포 생존을 가능하게 하여 동결점을 낮추고 동결과 관련된 손상으로부터 세포막을 보호합니다.저온 보호제는 높은 용해성, 고농도에서의 낮은 독성, 낮은 분자량, 수소 결합을 통한 물과 상호작용하는 능력을 가지고 있다.

시럽 용액은 결정화되지 않고 비정질 얼음되어 유리화됩니다.결정화에 의해 액체에서 고체로 상변화가 아니라, 비정질 상태는 "고체 액체"와 같고, 그 변환은 "유리 전이" 온도라고 하는 작은 온도 범위를 넘는다.

물의 유리화는 급속 냉각에 의해 촉진되며, 극도의 온도 저하(초당 메가켈빈)에 의해 저온 보호제 없이 달성될 수 있다.순수한 물에서 유리 상태에 도달하는 데 필요한 비율은 [22]2005년까지 불가능하다고 간주되었습니다.

일반적으로 유리화를 허용하기 위해 필요한 두 가지 조건은 점도 증가와 동결 온도 감소입니다.많은 용질들이 두 가지를 모두 하지만, 큰 분자들은 일반적으로, 특히 점도에 더 큰 영향을 미친다.또한 급속 냉각은 유리화를 촉진합니다.

확립된 동결 보존 방법의 경우, 점도를 높이고 세포 내부의 동결 온도를 낮추기 위해 용질이 세포막을 통과해야 한다.설탕은 막을 통해 쉽게 스며들지 않는다.일반적인 동결 보호제인 DMSO와 같은 그러한 용질은 종종 강한 농도로 독성이 있습니다.유리화 저온 보존의 어려운 타협 중 하나는 저온 보호제 독성에 의한 저온 보호제 자체의 손상을 제한하는 것이다.21세기 의학 회사에서는 냉동 보호제의 혼합물과 얼음 차단제의 사용을 통해 자체 유리화 혼합물을 사용하여 토끼 신장을 -135°C로 유리화할 수 있었습니다.다시 따뜻해지자, 그 신장은 토끼에게 성공적으로 이식되었고, 완전한 기능과 생존력을 가지고, 토끼가 유일하게 기능하는 [23]신장으로서 무한정 지탱할 수 있었다.2000년, FM-2030은 사후에 유리화에 성공한 최초의 인간이 되었다.

퍼슈플레이션

혈액은 불활성 귀가스 및/또는 산소와 같은 대사적으로 필수적인 가스로 대체될 수 있으므로 장기가 더 빨리 냉각되고 부동액이 덜 필요합니다.가스에 의해 조직의 영역이 분리되기 때문에 작은 팽창이 축적되지 않기 때문에 [24]분해를 방지합니다.작은 회사인 아리고스 바이오메디컬은 "복원"의 정의는 명확하지 않지만 "이미 영하 120도에서 돼지 심장을 회복했다".[25]60 atm의 압력은 열 [26]교환율을 높이는 데 도움이 됩니다.가스의 점도가 낮으면 보존된 장기의 더 많은 영역에 도달하고 그램 [27]당 더 많은 산소를 공급하는 데 도움이 될 수 있기 때문에 산소 관류/과류 가스는 정적 저온 저장 또는 저체온 기계 관류보다 장기 보존을 강화할 수 있습니다.

동결성 조직

일반적으로, 얇은 샘플과 부유 세포는 더 빨리 냉각될 수 있고 따라서 더 적은 양의 독성 동결 보호제가 필요하기 때문에, 냉동 보존은 더 쉽다.따라서 보관과 이식을 위한 인간의 간과 심장의 저온 보존은 여전히 비현실적이다.

그럼에도 불구하고, 냉동 보호제의 적절한 조합과 온난화 중의 냉각 및 헹굼 방법을 통해 생물학적 물질, 특히 세포 현탁액이나 얇은 조직 샘플을 성공적으로 보존할 수 있다.예를 들어 다음과 같습니다.

  • 정액 저온 보존의 정액
  • 종양 및 조직학적 단면과 같은 조직 샘플
  • 난모세포 저온 보존 난자(난모세포)
  • 분열 단계(2, 4, 8 또는 16 세포) 또는 초기 배반포 단계, 배아 저온 보존 상태의 배아
  • 난소조직 저온보존 난소조직
  • 식물의 씨앗이나 새싹 끝 또는 휴면 싹은 보존을 위해 [29][30]저온 보존된다.
  • 유전자 물질 추가적으로, 저온 보존은 백혈병이나 림프종을 앓고 있는 암 환자의 유전자 치료 치료에 사용됩니다.유전자 치료에 사용되는 유전자 물질은 체내 또는 체외에서 수정되어야 한다.그러기 위해서는 세포들이 운반과 저장 중에 생존할 수 있어야 한다.극저온 보존을 통해 세포들은 초저온으로 옮겨지고 [31]필요할 때 해동된다.


배아

배아를 위한 저온 보존은 배아 저장에 사용된다. 예를 들어, 체외수정으로 인해 현재 필요한 것보다 더 많은 배아가 만들어졌을 때.

한 번의 임신과 그에 따른 건강한 출산은 3년 [32]전 같은 배아의 성공적인 임신 후 27년 동안 저장된 배아에서 보고되었다.많은 연구들이 냉동 배아에서 태어난 아이들을 평가해왔다.결과는 선천성 기형이나 발육 [33]이상 증가 없이 한결같이 긍정적이다.11,000개 이상의 저온 보존 인간 배아에 대한 연구는 체외수정이나 난모세포 기증 주기 동안,[34] 또는 핵분열 단계에서 냉동된 배아에 대한 저장 시간의 유의미한 영향을 보여주지 않았다.또한 보관 기간은 체외수축 또는 난모세포 기증 [34]주기에 관계없이 임상 임신, 유산, 이식 또는 정상 출산율에 유의미한 영향을 미치지 않았다.오히려 난모세포의 나이, 생존 비율, 이식된 배아의 수가 임신 결과의 [34]예측 변수이다.

난소 조직

난소조직의 저온보존은 혈액학적 악성종양이나 유방암과 [36]같은 [35]암치료에 의해 생식능력이 위협받는 여성들에게 흥미롭다.이 절차는 치료를 수행하는 동안 난소의 일부를 꺼내 액체 질소에 보관하기 전에 천천히 냉동하는 것입니다.그런 다음 조직을 해동하고 난자 근처에 이식할 수 있는데, 이는 새로운 난자를 생산하기 시작하며,[36][37] 정상적인 수태가 일어나게 한다.난소 조직은 이식 거부반응을 피하기 위해 면역결핍(SCID 마우스) 생쥐에게도 이식될 수 있으며, 성숙한 모낭이 [38]발달했을 때 나중에 채취할 수 있다.

난모세포

인간 난모세포 저온 보존은 여성의 난자(난모세포)를 추출해 냉동 보관하는 신기술이다.나중에, 그녀가 임신할 준비가 되면, 난자들은 해동되고 수정되어 배아로서 자궁으로 옮겨질 수 있다.1999년 이후, Kuleshova와 동료들이 유리화 가열된 여성의 난자에서 유래한 배아에서 첫 번째 아기를 출산한 것이 인간 [20]생식 저널에 보고되었고, 이 개념은 널리 인정되어 왔다.여성의 난모세포의 유리화 달성에 있어 이러한 비약적인 발전은 체외수정에 대한 우리의 지식과 실천에 중요한 발전을 가져왔다. 왜냐하면 난모세포 유리화 후 임상 임신률이 천천히 [39]냉동된 후보다 4배 더 높기 때문이다.난모세포 유리화는 어린 종양학 환자들과 종교적 또는 윤리적 이유로 배아를 냉동시키는 관행에 반대하는 체외수정을 받고 있는 개인들에게 있어 중요하다.

정액

정액은 동결 예약 후 거의 무기한 사용할 수 있습니다.가장 오랜 기간 성공적인 저장 기간은 22년입니다.[40]정자 기증에 사용할 수 있습니다.정관 절제술을 받는 남성이나 화학요법, 방사선 치료 또는 수술과 같이 생식력을 손상시킬 수 있는 치료를 받는 남성의 생식력을 보존하기 위한 수단입니다.

고환 조직

미성숙한 고환 조직의 저온 보존은 생식선 독성 치료를 필요로 하는 어린 소년들에게 생식을 이용할 수 있는 발전된 방법이다.냉동 고환 세포 부유물이나 조직 조각을 이식한 후 건강한 자손을 얻었기 때문에 동물 데이터는 유망하다.그러나, 냉동 조직, 즉 세포 현탁 이식, 조직 이식체외 성숙에 의한 생식력 회복 옵션은 [41]아직 인간에게 효율적이고 안전한 것으로 입증되지 않았다.

이끼

전체 이끼 식물, 특히 Physcomitrella patens의 저온 보존은 Ralf Reski와 동료들에[42] 의해 개발되어 국제 이끼 스톡 센터에서 실시되고 있습니다.이끼 돌연변이와 이끼 [43]생태형을 수집, 보존, 유통하는 바이오뱅크입니다.

간엽간질세포(MSC)

해프닝 후 몇 시간 이내에 즉시 수혈할 경우, MSC는 세포 증식의 로그 단계에 있는 MSC에 비해 기능 저하를 보이거나 질병 치료에 있어 감소된 효과를 보일 수 있다).그 결과, 저온 보존 MSC는 임상시험 또는 실험치료에 투여되기 전에 시험관내 배양세포 증식의 로그 단계로 되돌려야 한다.MSC의 재배는 세포가 동결과 해동 중에 받는 충격으로부터 회복하는 데 도움이 될 것이다.MSC에 [44]대한 다양한 임상시험은 새로운 MSC를 사용한 임상시험과 비교하여 Thaw 직후 동결 보존 제품을 사용한 MSC에 대한 다양한 임상시험이 실패했다.

미생물 배양 보존

박테리아와 곰팡이는 단기(달에서 약 1년) 냉장 보관될 수 있지만, 세포 분열과 신진대사는 완전히 중단되지 않으며, 따라서 장기 저장(년)이나 유전자 또는 표현형 배양 보존에 최적의 옵션은 아니다. 세포 분열이나 하위 배양은 표현형을 유발할 수 있기 때문이다.사진이 바뀝니다.종에 따라 선호하는 옵션은 저온 보존이다.선충은 극저온 [45][46]보존상태에서 살아남은 유일한 다세포 진핵생물이다.

곰팡이

균류, 특히 광대균류, 자낭균류 및 고등 담자균류는 포자낭에 관계없이 액체 질소 또는 냉동에 저장될 수 있습니다.저온 보존은 포자가 발생하지 않거나(그렇지 않으면 낮은 비용으로 포자에 대한 다른 보존 방법을 사용할 수 있음), 포자가 있지만 섬세한 포자가 있거나(크거나 동결건조 민감), 병원성(대사의 활성 곰팡이 유지에 위험함) 또는 유전자 비축에 사용되어야 하는 균류의 특징적 방법이다(이상적으론 동일성을 갖는 것티칼 성분)을 원래 퇴적물로 한다.다른 많은 유기체와 마찬가지로 DMSO 또는 글리세롤과 같은 동결보호제(예: 필라멘트 균류 10% 글리세롤 또는 효모 20% 글리세롤)가 사용된다.저온 보호제 선택 간의 차이는 종(또는 등급)에 따라 다르지만 일반적으로 DMSO와 같은 저온 보호제를 투과하는 균류의 경우 글리세롤 또는 폴리에틸렌 글리콜이 가장 효과적이다(다른 비투과성 물질에는 설탕 만니톨, 소르비톨, 덱스트란 등이 포함된다).동결 토우 반복은 생존력을 떨어뜨릴 수 있으므로 권장하지 않습니다.백업용 딥 냉동고 또는 액체 질소 저장 장소를 권장합니다.동결에 대한 여러 프로토콜이 아래에 요약되어 있습니다(각 프로토콜은 나사 캡 폴리프로필렌 크라이오튜브 사용).[47]

박테리아

많은 일반적인 배양 가능한 실험실 변종들은 유전자 및 표현형적으로 안정적인 장기 [48]재고를 보존하기 위해 냉동되어 있다.하위 배양 및 장기 냉동 검체는 플라스미드 손실 또는 돌연변이를 초래할 수 있습니다.일반적인 최종 글리세롤 비율은 15, 20 및 25입니다.신선한 배양 접시에서 하나의 관심 군락을 선택하여 액체 배양한다.액체 배양액에서 배지는 같은 양의 글리세롤과 직접 혼합됩니다. 콜로니는 돌연변이와 같은 결함이 있는지 확인해야 합니다.모든 항생제는 장기간 보관하기 전에 배양액에서 씻어내야 한다.방법은 다양하지만 반전 또는 소용돌이에 의해 부드럽게 혼합할 수 있으며 냉각은 크라이오튜브를 직접 -50~-95°C에 두고 액체 질소에 충격을 방지하거나 점차 냉각시킨 다음 -80°C 또는 냉각기(액상 질소 또는 액체 질소 증기)에 저장함으로써 달라질 수 있습니다.세균의 회수도 다양할 수 있다.즉, 구슬을 튜브 내에 저장하면 몇 개의 구슬을 도금하거나 냉동된 재료를 루프로 긁어내 도금할 수 있지만, 필요한 재고는 거의 없기 때문에 튜브 전체를 완전히 해동해서는 안 되며, 반복적인 동결톱을 피해야 한다.방법론에 [49][50][51]관계없이 100% 복구는 불가능합니다.

동물의 동결 내구성

현미경 토양에 사는 선충 Panagrolaimus detitophagusPlextus parvus는 현재까지 장기 저온 보존 후에 생존 가능한 것으로 증명된 유일한 진핵 생물이다.이 경우 영구 동토층 때문에 보존이 인위적이기보다는 자연스러웠다.

척추동물

물고기, 양서류, 파충류를 포함한 몇몇 동물 종들은 얼음을 견디는 것으로 나타났다.적어도 4종의 개구리(Pseudacris crucifer, Hyla verscolor, Pseudacris trieseriaata, Lithobates slivaticus)와 여러 종의 거북이(Terapene colina, 부화 크리세미스 픽타), 도마뱀 및 뱀은 동결에 대한 적응을 발전시켰다.몇몇 개구리들이 땅속이나 물속에서 동면하는 동안, 체온은 여전히 -5도에서 -7도까지 떨어지면서, 개구리들이 얼게 만든다.나무개구리(Lithobates sylvaticus)는 세포외 액체의 약 65%가 [48]얼음으로 바뀌는 반복적인 동결을 견딜 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Pegg DE (January 1, 2007). "Principles of cryopreservation". Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols. Methods in Molecular Biology. Vol. 368. pp. 39–57. doi:10.1007/978-1-59745-362-2_3. ISBN 978-1-58829-377-0. PMID 18080461.
  2. ^ a b Sambu S (June 25, 2015). "A Bayesian approach to optimizing cryopreservation protocols". PeerJ. 3: e1039. doi:10.7717/peerj.1039. PMC 4485240. PMID 26131379.
  3. ^ a b Costanzo JP, Lee RE, Wright MF (December 1991). "Glucose loading prevents freezing injury in rapidly cooled wood frogs" (PDF). The American Journal of Physiology. 261 (6 Pt 2): R1549–53. doi:10.1152/ajpregu.1991.261.6.R1549. PMID 1750578.
  4. ^ Lovelock JE (March 1953). "The haemolysis of human red blood-cells by freezing and thawing". Biochimica et Biophysica Acta. 10 (3): 414–26. doi:10.1016/0006-3002(53)90273-X. PMID 13058999.
  5. ^ Fuller BJ, Lane N, Benson EE, eds. (2004). Life in the Frozen State. CRC Press. p. 7. ISBN 978-0203647073.
  6. ^ Mazur P (May 1970). "Cryobiology: the freezing of biological systems". Science. 168 (3934): 939–49. Bibcode:1970Sci...168..939M. doi:10.1126/science.168.3934.939. PMID 5462399.
  7. ^ "The Cryobiological Case for Cryonics" (PDF). Cryonics. Vol. 9, no. 3. Alcor Life Extension Foundation. March 1988. p. 27. Issue #92.
  8. ^ "Fatherhood After Death Has Now Been Proved Possible". Cedar Rapids Gazette. April 9, 1954.
  9. ^ Polge C (December 1957). "Low-temperature storage of mammalian spermatozoa". Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 147 (929): 498–508. Bibcode:1957RSPSB.147..498P. doi:10.1098/rspb.1957.0068. PMID 13494462. S2CID 33582102.
  10. ^ Mazur P (July 1963). "Studies on rapidly frozen suspensions of yeast cells by differential thermal analysis and conductometry". Biophysical Journal. 3 (4): 323–53. Bibcode:1963BpJ.....3..323M. doi:10.1016/S0006-3495(63)86824-1. PMC 1366450. PMID 13934216.
  11. ^ "Dear Dr. Bedford (and those who will care for you after I do)". Cryonics. July 1991. Retrieved 2009-08-23.
  12. ^ Perry RM (October 2014). "Suspension Failures – Lessons from the Early Days". ALCOR: Life Extension Foundation. Retrieved August 29, 2018.
  13. ^ Mazur P (September 1984). "Freezing of living cells: mechanisms and implications". The American Journal of Physiology. 247 (3 Pt 1): C125-42. Bibcode:1957RSPSB.147..498P. doi:10.1098/rspb.1957.0068. PMID 6383068. S2CID 33582102.
  14. ^ Vutyavanich T, Piromlertamorn W, Nunta S (April 2010). "Rapid freezing versus slow programmable freezing of human spermatozoa". Fertility and Sterility. 93 (6): 1921–8. doi:10.1016/j.fertnstert.2008.04.076. PMID 19243759.
  15. ^ "dead link". Retrieved 2020-07-26.[데드링크]
  16. ^ Deller RC, Vatish M, Mitchell DA, Gibson MI (February 3, 2014). "Synthetic polymers enable non-vitreous cellular cryopreservation by reducing ice crystal growth during thawing". Nature Communications. 5: 3244. Bibcode:2014NatCo...5.3244D. doi:10.1038/ncomms4244. PMID 24488146.
  17. ^ Thompson M, Nemits M, Ehrhardt R (May 2011). "Rate-controlled Cryopreservation and Thawing of Mammalian Cells". Protocol Exchange. doi:10.1038/protex.2011.224.
  18. ^ Rall WF, Fahy GM (February 14–20, 1985). "Ice-free cryopreservation of mouse embryos at -196 degrees C by vitrification". Nature. 313 (6003): 573–5. Bibcode:1985Natur.313..573R. doi:10.1038/313573a0. PMID 3969158. S2CID 4351126.
  19. ^ "Alcor: The Origin of Our Name" (PDF). Alcor Life Extension Foundation. Winter 2000. Retrieved August 25, 2009.
  20. ^ a b Kuleshova LL, Wang XW, Wu YN, Zhou Y, Yu H (2004). "Vitrification of encapsulated hepatocytes with reduced cooling and warming rates". Cryo Letters. 25 (4): 241–54. PMID 15375435.
  21. ^ Kuleshova L, Gianaroli L, Magli C, Ferraretti A, Trounson A (December 1999). "Birth following vitrification of a small number of human oocytes: case report". Human Reproduction. 14 (12): 3077–9. doi:10.1093/humrep/14.12.3077. PMID 10601099.
  22. ^ Bhat SN, Sharma A, Bhat SV (December 2005). "Vitrification and glass transition of water: insights from spin probe ESR". Physical Review Letters. 95 (23): 235702. arXiv:cond-mat/0409440. Bibcode:2005PhRvL..95w5702B. doi:10.1103/PhysRevLett.95.235702. PMID 16384318. S2CID 11050312.
  23. ^ Fahy GM, Wowk B, Pagotan R, Chang A, Phan J, Thomson B, Phan L (July 2009). "Physical and biological aspects of renal vitrification". Organogenesis. 5 (3): 167–75. doi:10.4161/org.5.3.9974. PMC 2781097. PMID 20046680.
  24. ^ Geddes L (Sep 11, 2013). "Heart of glass could be key to banking organs". New Scientist.
  25. ^ Flynn M (Oct 10, 2018). "Heart of Ice". BOSS Magazine.
  26. ^ US 9314015, Van Nacle, Stephen & Jones, Tanya, "과류화에 의한 급격한 냉각 및 난방을 사용하는 유리화 조직의 열기계적 파쇄를 방지하는 방법 및 장치", 2016-04-19에 의해 Arigos Biomedical Inc.에 할당되었다.
  27. ^ Suszynski TM, Rizzari MD, Scott WE, Tempelman LA, Taylor MJ, Papas KK (June 2012). "Persufflation (or gaseous oxygen perfusion) as a method of organ preservation". Cryobiology. 64 (3): 125–43. doi:10.1016/j.cryobiol.2012.01.007. PMC 3519283. PMID 22301419.
  28. ^ Lee JY, Lee JE, Kim DK, Yoon TK, Chung HM, Lee DR (February 2010). "High concentration of synthetic serum, stepwise equilibration and slow cooling as an efficient technique for large-scale cryopreservation of human embryonic stem cells". Fertility and Sterility. 93 (3): 976–85. doi:10.1016/j.fertnstert.2008.10.017. PMID 19022437.
  29. ^ Panis B, Nagel M, Van den houwe I (November 2020). "Challenges and prospects for the conservation of crop genetic resources in field genebanks, in in vitro collections and/or in liquid nitrogen". Plants. 9 (12): 1634. doi:10.3390/plants9121634. PMC 7761154. PMID 33255385.
  30. ^ Malek Zadeh S (2009). "ICryopreservation of the axial meristem of Crocus sativus L.". Cryobiology. 59 (3): 412. doi:10.1016/j.cryobiol.2009.10.163.
  31. ^ Fischer, Barbara. "Cryopreservation: What you need to know about cryogenic freezing". www.susupport.com. Retrieved 3 August 2022.
  32. ^ 뉴욕타임즈>소녀는 테네시에서 27년간 냉동배아로 태어났다.2020년 12월 3일
  33. ^ "Genetics & IVF Institute". Givf.com. Archived from the original on December 6, 2012. Retrieved July 27, 2009.
  34. ^ a b c Riggs R, Mayer J, Dowling-Lacey D, Chi TF, Jones E, Oehninger S (January 2010). "Does storage time influence postthaw survival and pregnancy outcome? An analysis of 11,768 cryopreserved human embryos". Fertility and Sterility. 93 (1): 109–15. doi:10.1016/j.fertnstert.2008.09.084. PMID 19027110.
  35. ^ Isachenko V, Lapidus I, Isachenko E, Krivokharchenko A, Kreienberg R, Woriedh M, et al. (August 2009). "Human ovarian tissue vitrification versus conventional freezing: morphological, endocrinological, and molecular biological evaluation". Reproduction. 138 (2): 319–27. doi:10.1530/REP-09-0039. PMID 19439559.
  36. ^ a b Oktay K, Oktem O (February 2010). "Ovarian cryopreservation and transplantation for fertility preservation for medical indications: report of an ongoing experience". Fertility and Sterility. 93 (3): 762–8. doi:10.1016/j.fertnstert.2008.10.006. PMID 19013568.
  37. ^ 저온 보존 난소[permanent dead link] 조직의 직시 이식 후 살아있는 출산 The Lancet, 2004년 9월 24일
  38. ^ Lan C, Xiao W, Xiao-Hui D, Chun-Yan H, Hong-Ling Y (February 2010). "Tissue culture before transplantation of frozen-thawed human fetal ovarian tissue into immunodeficient mice". Fertility and Sterility. 93 (3): 913–9. doi:10.1016/j.fertnstert.2008.10.020. PMID 19108826.
  39. ^ Glujovsky D, Riestra B, Sueldo C, Fiszbajn G, Repping S, Nodar F, Papier S, Ciapponi A (2014). "Vitrification versus slow freezing for women undergoing oocyte cryopreservation". Cochrane Database of Systematic Reviews (9): CD010047. doi:10.1002/14651858.CD010047.pub2. PMID 25192224.
  40. ^ Planer NEWS프레스 릴리즈> Planer 제어 환율냉동기사용하여 22년간 정액을 보관한 후 태어난 아이 2012-09-08 아카이브.오늘 2004년 10월 14일
  41. ^ Wyns C, Curaba M, Vanabelle B, Van Langendonckt A, Donnez J (2010). "Options for fertility preservation in prepubertal boys". Human Reproduction Update. 16 (3): 312–28. doi:10.1093/humupd/dmp054. PMID 20047952.
  42. ^ Schulte J, Reski R (2004). "High throughput cryopreservation of 140,000 Physcomitrella patens mutants". Plant Biology. Plant Biotechnology, Freiburg University, Freiburg, Germany. 6 (2): 119–27. doi:10.1055/s-2004-817796. PMID 15045662.
  43. ^ "Mosses, deep frozen". ScienceDaily.
  44. ^ François M, Copland IB, Yuan S, Romieu-Mourez R, Waller EK, Galipeau J (February 2012). "Cryopreserved mesenchymal stromal cells display impaired immunosuppressive properties as a result of heat-shock response and impaired interferon-γ licensing". Cytotherapy. 14 (2): 147–52. doi:10.3109/14653249.2011.623691. PMC 3279133. PMID 22029655.
  45. ^ Weisberger M (2018). "Worms Frozen for 42,000 Years in Siberian Permafrost Wriggle to Life". Live Science.
  46. ^ Shatilovich AV, Tchesunov AV, Neretina TV, Grabarnik IP, Gubin SV, Vishnivetskaya TA, Onstott TC, Rivkina EM (May 2018). "Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland". Doklady Biological Sciences. 480 (1): 100–102. doi:10.1134/S0012496618030079. PMID 30009350. S2CID 49743808.
  47. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2014-05-17. Retrieved 2014-05-15.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  48. ^ a b Vitt, Laurie J.; Caldwell, Janalee P. (2014). Herpetology: an introductory biology of amphibians and reptiles (4th ed.). Amsterdam. ISBN 978-0-12-386919-7. OCLC 839312807.
  49. ^ 세균 동결 건조 및 저온 보존
  50. ^ "Addgene: Protocol - How to Create a Bacterial Glycerol Stock". Addgene.org. Retrieved 9 September 2015.
  51. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2013-09-07. Retrieved 2014-05-15.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)

추가 정보