盒子中的微板:冷藏高通量微板设计的热物理探索,以提高冷速率控制

科学领域:

• 生物技术
• 细胞生物学
• 低温生物学

背景情况:

• 细胞冷保存对于高吞吐量查至关重要,但使用单样冷和96孔微板的现有方法面临挑战.
• 现有的方法存在微升超冷,热压缩性和长时间的冷保护剂暴露,影响细胞活力.
• 目前的研究重点是冷剂配方和冰核器,而不是提高冷却精度.

研究的目的:

• 开发和验证一种用于96孔微板的多样品缓慢冷保存的新型装置.
• 为了提高细胞活力,实现生物最佳和可复制的冷却速度 (1-3°C/分钟).
• 增加细胞冷保存实验的吞吐量和程序统一性.

主要方法:

• 使用常见实验室材料进行16个"盒子中的微板"冷藏装置的代设计和制造.
• 容器尺寸的优化,绝缘 (聚烯),以及在-80°C的预平衡协议.
• 使用红外热学评估冷却速率,热延迟和热交换机制.

主要成果:

• 最佳的装置设计实现了 -1.2°C/分钟的线性冷却速度,变化最小 (±0.2°C/分钟),没有非线性热滞后.
• 通过量显著增加:单个微板设置为5.3倍,双微板设置为10.7倍.
• 有助于控制冷却的关键特征包括接收器和微板的热预平衡,聚乙烯保温,接收器壁厚度增加和微板升高.

结论:

• 开发的装置可以在96孔微板中进行精确,可重复和高吞吐量冷保存.
• 这种方法最大限度地减少了非生物因素对解后细胞活力的影响.
• 这种易于制造的装置为基于细胞的研究和查带来了重大进步.