ATCC細胞的冷凍保存技術(shù)是將細胞長期維持在穩(wěn)定的狀態(tài),從而應(yīng)用于各種疾病的診斷和治療。據(jù)研究顯示,多種類型細胞冷凍保存后的存活率會隨著冷凍速率的不同而不同。大多數(shù)種類細胞的存活率與冷凍速率呈倒U形關(guān)系:即當超過佳冷卻速率后,細胞存活率隨冷凍速率的增加而迅速下降,當?shù)陀诩牙鋮s速率時,細胞存活率隨冷凍速率的降低而迅速下降。在快速冷凍速率下,細胞內(nèi)的冰晶形成(IIF)會對細胞造成損害,并隨著冷凍速率的增加導(dǎo)致細胞活性喪失。
然而,IIF的機制仍無定論,目前業(yè)內(nèi)存在的主要有以下幾個假設(shè):
1.細胞外冰晶可以穿過膜孔生長進而誘導(dǎo)細胞內(nèi)冰晶形成;
2.冷凍直接破壞細胞膜是導(dǎo)致IIF的原因;
3.表面催化形成晶核是造成IIF的原因。
通過當代光譜分析技術(shù)可用于研究細胞在不同冷凍速率、不同冷凍保護劑下的冷凍反應(yīng)。研究表明了IIF靠近于細胞膜,特別是與細胞外冰晶相鄰的位置。隨著靠近細胞膜且與胞外冰晶相鄰的比例增加,IIF比例也會增加,并且隨著細胞膜和胞外冰晶之間的距離減小,IIF比例也會隨之增加,這些結(jié)果表明細胞膜和細胞外冰晶之間的相互作用是造成IIF的原因。研究進一步了解冷凍保護劑的潛在作用機制,但研究中無法通過光譜技術(shù)將細胞骨架與細胞內(nèi)其他蛋白質(zhì)成分區(qū)分開來,因此也無法明確IIF是否會損害細胞骨架。