导电主导的冷网用于生物体玻璃化
Zongqi Guo1, Nikolas Zuchowicz1, Jessica Bouwmeester2,3
1Department of Mechanical Engineering, University of Minnesota, Minneapolis, MN, 55455, USA.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|November 29, 2023
概括
使用导电主导的冷网进行了改进的冷保存,提高了生物系统的冷却速度和生存能力. 这种进步通过有效的玻璃化来支持生物多样性,医疗保健和粮食生产.
科学领域:
- 低温生物学 低温生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 基于玻璃化的冷保存对于生物样品的长期储存至关重要.
- 目前的cryomesh系统提供快速冷却,但需要更高的速度来实现更广泛的应用.
- 增加冷却速度对于提高生物系统生存能力和扩大冷保存能力至关重要.
研究的目的:
- 通过导电热传递来提高冷却速度来增强冷保存技术.
- 调查导电主导的冷网对玻璃化效率和生物系统存活的影响.
- 为各种生物样本展示改进的冷网系统的可扩展性和适用性.
主要方法:
- 开发和实施一个导电主导的cryomesh系统.
- 优化关键参数:导热率,网格尺寸和液浸泡技术.
- 在各种生物模型上测试系统的有效性,包括珊瑚幼虫,Drosophila胚胎和斑马鱼胚胎.
主要成果:
- 实现了冷却速度的两到十倍增长 (0.24到1.2 × 10^5 °C min-1).
- 成功玻璃化珊瑚幼虫,Drosophila胚胎和斑马鱼胚胎,改善了结果.
- 在微米到毫米尺度生物系统中证明了改善的生存能力和成功的冷保存.
结论:
- 导电主导的冷网显著改善了玻璃化冷却速率和生物系统的可行性.
- 该技术为生物存储库,农业,水产养殖和科学研究提供了可扩展的解决方案.
- 这一进步扩大了对关键生物资源的冷保存的范围.


