超低温保存名词解释

超低温保存名词解释

超低温保存(ultra-low-temperature preservation)

超低温保存(ultra-low-temperature preservation)是指利用液氮或液体二氧化碳等温度极低的气体为超低温保存剂，对生物样品进行冷冻保存。超低温保存是在现代医学中应用最广泛的保存技术之一。液氮的临界温度为-196 ℃，能够保持样品长期不变质;二氧化碳临界温度为-90 ℃，经常被加入到液氮中作为冻存保护剂，一般加入的量为1%～2%，这种混合物既不会使样品受损，又能保证较高的储藏效果。超低温保存有效地解决了传统冰箱保存方法(例如，水果、蔬菜、细胞等)在低温条件下保存易出现的变质问题，因而已成为近年来生命科学研究的热点之一。近年来，随着各种DNA、 RNA、蛋白质、核酸、多糖及其他生物大分子的结构和功能研究的发展，越来越多的样品需要进行超低温保存。在超低温条件下，细胞内原生质体系的结构和功能特征发生了巨大变化，蛋白质、核酸、多糖及其他大分子复合物可以达到玻璃化转变温度(Tg)以下而不失活。对于DNA、 RNA、蛋白质和核酸等大分子生物大分子，由于不同于常规低温下的溶解状态，在超低温下能够维持很长时间而不失去活性，甚至变得更加稳定，能更好地保持生物大分子的空间结构和活性，所以在理论上和实践上都具有重要意义。

温度下降时，大分子从溶液中析出，沉积于试管底部形成颗粒状的结晶，并逐渐增多。随着温度继续下降，颗粒迅速增大，就像煮鸡蛋一样，最后形成类似羊毛状的结晶，此即玻璃化转变温度(Tg)大分 - 1 -

子结晶。因为超低温保存要求的温度比细胞内低得多，故一旦大分子结晶析出，就失去了冻存目的。一些科学家把这种条件称为凝胶点(glass-point)。如果温度降到Tg，大分子完全停止增长，即达到完全的玻璃化转变。所以，超低温保存必须达到这一条件，才能起到保护作用。

超低温保存剂在较低温度下可以长期保存生物样品。采用超低温保存技术制备样品时，温度一般控制在-80～-121 ℃范围内，并将制备的样品进行预冻处理，保证样品有足够的冻存时间。随着超低温保存技术的不断完善，超低温保存条件不断提高，并且与超临界流体萃取技术结合，在常压下可以进行超低温保存实验。

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