Теоретичний аналіз ефективності швидких двохступінчастих режимів заморожування

  • A. V. Sakun Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
  • O. I. Gordiyenko Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
  • E. A. Gordiyenko Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
Ключові слова: нелінійні режими охолодження, кріопошкодження, пересичення внутрішньоклітинного розчину, внутрішньоклітина кристалізація, Saccharomyces cerevisiae

Анотація

Виходячи із загальновідомих уявлень про кінетику фазових перетворень при охолодженні
багатокомпонентних розчинів та трансмембранного переносу речовин побудована кількісна модель
кріопошкодження суспензії дріжджоподібних грибів Sacchаromyces cerevisiae у кріозахисному розчині
при нелінійних режимах охолодження на етапі її кристалізації. Побудована теоретична модель
підтверджена експериментальною частиною роботи, що свідчить про адекватність висунутих
модельних уявлень щодо кріопошкодження клітин на етапі кристалізації клітинної суспензії у
конкретному розчині „диметилсульфоксид (10 об.%) - 0,135М хлориду натрію - вода” при
експоненціальних режимах охолодження. Показано, що механізм кріозахисної дії швидкого
двохступінчастого охолодження принципово не відрізняється від оптимального з погляду
двохфакторної теорії кріопошкодження режиму охолодження зі сталою швидкістю. Встановлено, що
оптимальний нелінійний режим охолодження дріжджових клітин Sacchаromyces cerevisiae може бути
реалізований шляхом занурення контейнера з цим біооб’єктом в охолоджену до -35оС рідину на 20-25
хвилин з подальшим швидким охолодженням у рідкому азоті.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

A. V. Sakun, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України

вул. Переяславська, 23, 61015, Харків,
gordienko@gala.net

O. I. Gordiyenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України

вул. Переяславська, 23, 61015, Харків,
gordienko@gala.net

E. A. Gordiyenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України

вул. Переяславська, 23, 61015, Харків,
gordienko@gala.net

Посилання

1. Kirsop B., Henry J. Development of a miniaturised cryopreservation method for the maintenance of a wide range of yeast//Cryo-Lett.-1984.-5,N3.-P.194-200.

2. Гордиенко Е.А., Пушкарь Н.С. Физические основы низкотемпературного консервирования клеточных суспензий.-К.: Наукова думка, 1994.-144 с. (С.122-128).

3. Терентьев А.Н., Кадетов В.В., Богданова М.И., Цуцаева А.А., Высеканцев И.П., Милютин А.В. Влияние низких температур на жизнеспособность бактерий Y.Pestis EV76//Криобиология.- 1990.-№2.-С.52-53.

4. Mazur P., Schmidt J.J. Interactions of cooling velocity, temperature and warming velocity on the survival of frozen and thawed yeast//Cryobiology.-1968.-5, N1.-P. 1-17.

5. Mazur P. Theoretical and experimental effects of cooling and warming velocity on the survival of frozen and thawed cells //Cryobiology.-1966.-2.-P.181–192.

6. Mazur P. A two-factor hypothesis to freezing hamster tissue-culture cells/ P.Mazur, S.P.Leibo, E.H. Chu// Experim. Cell Research..- 1972.- V. 71, No 2.- P. 345-355.

7. Mazur P. Kinetics of water loss from cells at subzero temperatures and the likelihood of intracellular freezing//J. Gen. Physiol.- 1963.-47.-P.347–369.

8. Mazur P. Studies on rapidly frozen suspensions of yeast cells by differential thermal analysis and conductometry//Biophys. J.-1963.- 3.-P.343-347.

9. Mazur P. The role of intracellular freezing in the death of cells at supraoptimal rates/P. Mazur// Cryobiology.-1977.-V. 14, №2.-P.251-272.

10. Mazur P. Physical-chemical basis of injury from intracellular freezing in yeasts/Peter Mazur .- Sapporo: Hoccaido Univ. Press, 1967.-P. 171-189.

11. Mazur P, Pinn IL, Kleinhans FW. Intracellular ice formation in mouse oocytes subjected to interrupted rapid cooling//Cryobiology.- 2007.-V.55, №2.-P.158-166.

12. Mazur P. Freezing of living cells: mechanisms and implications// Am. J. Physiol. Cell Physiol. - 1984. - V.247, №3. - P.125-142.

13. Miller R.H. Survival of frozen thawed human red cells as a function of cooling and warming velocities/R.H. Miller, P. Mazur//Cryobiology.- 1976.- V/13, N4.- 404 – 414.

14. Mazur P. Cryopreservation of the Germplasm of Animals Used in Biological and Medical Research: Importance, Impact, Status, and Future Directions/ P.Mazur, S.P. Leibo, G.E. Seidel, Jr. //Biology of reproduction.- 2008.-V. 78.-.P.2–12.

15. Гордієнко Є.О., Гордієнко О.І., Марущенко В.В., Сакун О.В. Удосконалена модель пасивного масопереносу крізь плазматичну мембрану клітини // Біофізичний Вісник – 2008. – Вип. 21 (2). – С. 75 – 80.
Опубліковано
2009-06-05
Цитовано
Як цитувати
Sakun, A. V., Gordiyenko, O. I., & Gordiyenko, E. A. (2009). Теоретичний аналіз ефективності швидких двохступінчастих режимів заморожування. Біофізичний вісник, 2(23), 86-93. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/4376
Розділ
Біофізика складних систем

Найбільш популярні статті цього автора (авторів)