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圖源文獻[5]

盡管低溫能夠長期保存細胞，但從室溫短時間內(nèi)降至-196℃，跨越200度的溫差卻并不是一件容易的事情。這是因為細胞內(nèi)部充滿水分，急速的降溫將導(dǎo)致細胞內(nèi)的水分形成細小冰晶，損壞細胞脆弱的膜結(jié)構(gòu)，細胞也就隨之死去。

得益于凍存技術(shù)的發(fā)展，研究人員開發(fā)了多種用于細胞凍存的溶劑，并且為了控制降溫速率還開發(fā)了名為“程控降溫儀”的設(shè)備，讓細胞能夠有充足的時間適應(yīng)低溫，通過使用凍存液以及穩(wěn)定緩慢的降溫速率實現(xiàn)細胞安全凍存。有了現(xiàn)代凍存技術(shù)的保障，細胞得以在液氮中長期保存，若排除其他外部因素，理論上細胞是可以“永久”保存的。

臍帶血是一種珍貴的細胞資源，目前已被廣泛應(yīng)用于臨床治療如急性白血病、多發(fā)性骨髓瘤等血液系統(tǒng)疾病，并取得了相關(guān)成果。倘若沒有液氮凍存技術(shù)的保障，從娩出新生兒臍帶中采集制備臍帶血到臨床應(yīng)用臍帶血治療疾病，那是一件難以想象的事。那么隨著臍帶血低溫凍存時間的延長，倘若需要使用這些臍帶血樣本，細胞經(jīng)過漫長的深低溫凍存后，在幾分鐘內(nèi)回到37℃時，溫度變化十分劇烈，細胞能否保持高質(zhì)量成為了最大的疑惑。

研究人員為我們解答了這個疑惑。2018年，在國際期《JournalofImmunotherapy》上的一項研究，報道了短期凍存(<1年)及長期凍存(1-10年)下臍帶血中NK細胞的功能差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)液氮凍存的時間長短并不會影響NK細胞的擴增及抗腫瘤功能[1]。

在更早時候的2011年，一篇發(fā)表于InternationalJournalOfHematology的研究報告[2]，評估了液氮凍存10年后用于造血干細胞移植的臍帶血質(zhì)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)蘇后的臍帶血中TNC、CD34+陽性細胞以及CFU-GM均與對照組臍血無顯著差異，提出了長期冷凍保存不會對用于造血干細胞移植的臍帶血質(zhì)量造成負(fù)面影響的觀點。

上述報道中的臍帶血凍存10年仍然有效，那么凍存時間更長一些呢？Cytotherapy上的一項研究表示，臍帶血最長凍存17.8年后，造血干細胞(CD34+細胞)仍然存活，與凍存前無顯著差異[3]。

近日，StemCellsTranslationalMedicine上的一項研究報道，臍帶血凍存超25年，部分樣本超29年后復(fù)蘇，TNC活率、CD34+陽性細胞等指標(biāo)仍然保持高水平(88.91±5.01%、90.73±3.69%)，再次表明低溫凍存不會對臍帶血造成負(fù)面影響[4]。

最后，細胞凍存技術(shù)不僅能夠保存臍帶血，包括免疫細胞(如NK細胞，T細胞等)、間充質(zhì)干細胞(如臍帶間充質(zhì)干細胞、脂肪間充質(zhì)干細胞等)以及各類成體細胞均通過液氮凍存實現(xiàn)長期保存的目的。液氮凍存技術(shù)可以說是細胞研究與應(yīng)用領(lǐng)域中最為重要的技術(shù)之一。