角膜内皮体外模型玻璃化法保存研究

以牛角膜内皮细胞在培养至融合时的单层细胞作为角膜内皮的体外模型,采用两种玻璃化溶液,考察玻璃化过程对细胞活性的影响.首先以光学显微镜和扫描电镜考察了体外模型的细胞形态和胞间连接情况,发现培养的角膜内皮细胞融合后无论是细胞形态和胞间连接都与天然的角膜内皮相近.然后用低温显微镜考察了两种玻璃化溶液在升降温过程的结冰情况,发现两玻璃化溶液在100 ℃/min的降温和升温速率下都能玻璃化且反玻璃化较弱.设计了一套保护剂的导入和洗脱方案,使得内皮细胞的体积变化维持在-50%～40%.最后以CCK-8试剂盒考察了玻璃化溶液的毒性和细胞经冷冻后的活性,发现VS2的毒性比VS1强;经VS1和 VS2冷冻后的细胞活率分别为61.3%和51.7%,这说明VS1的保存效果比VS2好.     

生命材料低温保护剂溶液二维降温结晶过程中的分形特征

在低温显微镜下,观察了低温保护剂溶液在降温过程中冰晶的成核与生长过程,并对异相成核结晶过程的图像做了数字处理.观察了冰晶在降温过程中的边界变化规律,发现异相成核后溶液的冰晶最终呈树枝状结构生长,而且随着降温速率加快,冰晶快速生长.对其进一步的分析表明,该过程具有分形的特征.鉴于这种结构形态变化的时间尺度易于观测,同时也反映了随着溶液黏度升高,水分子扩散难度越来越大,而水分子数目则随结冰量增加又减少等内在规律,则可以通过观察该过程结构形态变化,来研究溶液黏度、水分子扩散和结晶能力随降温速率、保护剂类型及浓度的变化规律.其结构的分形特征,恰好提供了理论工具,即可以在分形理论的框架内分析和了解这些规律.在目前还没有找到合适物理模型的情况下,研究低温保护剂溶液降温结晶和升温再结晶/反玻璃化的预防措施具有非常重要的意义.     

用改进的Wollaston激光剪切干涉法研究溶液薄膜的结晶过程

报道了一种采用激光干涉法观测低温保护剂(CPA)溶液降温结晶过程的方法.对传统的Wollaston棱镜剪切干涉光路进行改造,并与半导体制冷装置相结合,建立了一套实时观测和记录CPA溶液薄膜降温结晶过程的实验系统.从实验记录可以直接得到降温过程中相界面的产生和移动过程;并且可通过干涉条纹分析进一步研究结晶过程中溶液的温度场和浓度场.以此实验系统为基础,可分别研究降温速率和CPA初始浓度等条件对结晶过程的影响,为了解低温保存过程中溶液结晶的物理机理提供了有力的实验基础.     

不同冷冻保护剂和冷冻方法冷冻小鼠4-细胞胚胎对其体外发育的影响

采用丙二醇(PROH)、乙烯乙二醇(EG)、二甲基亚砜(DMSO)和甘油(G)4种不同的冷冻保护剂,慢速冷冻、Vit-Master玻璃化冷冻两种冷冻方法冷冻小鼠4-细胞胚胎.发现采用慢速冷冻方法冷冻小鼠4-细胞胚胎时,以丙二醇为冷冻保护剂的胚胎成活率、囊胚形成率、囊胚孵出率显著高于以DMSO、G为冷冻保护剂的结果(P＜0.05),而以DMSO、G、EG为冷冻保护剂的结果间及以PROH、EG为冷冻保护剂的结果间没有显著性差异(P＞0.05).采用Vit-Master玻璃化冷冻方法冷冻小鼠4-细胞胚胎时,以EG为冷冻保护剂的胚胎成活率、囊胚形成率、囊胚孵出率显著高于以PROH、DMSO、G为冷冻保护剂的结果(P＜0.05),而以PROH、DMSO、G为冷冻保护剂的结果间没有显著性差异(P＞0.05).     

松材线虫低温冷冻保存研究

为满足大量松材线虫虫株长期保存的需要,对其低温冷冻保存技术进行了研究。试验比较了不同种类及浓度冷冻保护剂对松材线虫在低温冷冻保存时的保护效果,以及冷冻线虫繁殖力与致病力的变化。结果表明:使用15%甘油和4%DMSO作为冷冻保护剂,经-80℃保存1 d后,松材线虫存活率分别为(39.4±6.6)%和(37.5±21.8)%,且冻存10 d、1个月后均没有显著性下降。与未冷冻的线虫相比,冷冻线虫的繁殖力与致病力均未发生改变。     

小鼠胎儿成纤维细胞的冷冻保存研究

为了摸索小鼠胎儿成纤维细胞冷冻保存的简易方法,采用常规冷冻和玻璃化冷冻2种模式,探讨了不同的冷冻方法、不同的冷冻前平衡时间、不同的冷冻保护液的配比等因素对成纤维细胞冷冻效果的影响。实验结果表明:常规冷冻采用含10%(体积分数)甘油的DMEM液作保护剂,可将0~5℃下平衡时间缩短至45~60 min,细胞活力可达0.87。玻璃化冷冻采用10%(体积分数)NBS+1.8 mol/L乙二醇+0.1 mol/L蔗糖的PBS冷冻小鼠胎儿成纤维细胞效果好于其他组合,细胞活力可达到0.86。玻璃化冷冻法与常规冷冻法的冷冻效果差异不显著。     

小鼠不同杂交组合胚胎玻璃化冷冻的研究

通过小鼠胚胎的毒性试验 ,确定对胚胎无毒性或毒性小的冷冻保护剂的种类、适宜浓度 ,以便达到提高冷冻解冻后的胚胎存活率的目的。用小鼠不同杂交组合胚胎进行玻璃化冷冻和解冻后 ,经体外培养观察胚胎的存活率和囊胚孵化率 ,确定了最佳的杂交组合     

冻融情况下降温速率对水泥基材料变形和损伤的影响

为了明确降温速率对水泥基材料耐久性的定量影响,研究了不同降温速率两组水泥基材料(M35、M50)的变形和损伤.应用电阻式应变片测量了砂浆试件在不同降温速率下的应变变化;应用压汞法测量了材料的孔隙分布,计算了材料受冻过程的静水压力、结晶压力和有效孔隙压力,并比较损伤.研究结果表明:降温速率低,材科处于低温状态时同长,材料塑性越强,损伤越大;降温速率高,材料处于低温试件短,脆性强材料的损伤大.     

保护剂溶液水合和玻璃化性质的DSC研究

利用差示扫描量热仪研究了乙二醇、丙三醇、1,2丙二醇、l,3丁二醇和2,3丁二醇水溶液的水合性质、玻璃化转变温度和反玻璃化转变温度,得出了这些性质与溶液浓度的关系．未冻水含量在低浓度时没有明显的规律性,而在中高浓度则随着溶液浓度的增大而增大．各低温保护剂在水合性质上所表现出的差异性,体现了保护剂的官能团（羟基、甲基）所起的重要作用．保护剂在玻璃化转变温度和反玻璃化转变温度的明显差异,则反映了它们在玻璃化能力方面的强与弱．     

流速与预填充对透析清除低温保护剂的影响

生命材料冷冻复温后低温保护剂的去除是影响其低温保存效果的一个很重要的因素.透析方法可以快速有效地去除低温保护剂.为了得到优化的透析清洗程序,变化清洗液以及血液流速,实验测定了透析法清除红细胞低温保护剂甘油过程中细胞渗透压的变化.结果发现:初始时刻透析液侧预填充高渗保护剂溶液以及降低血液和清洗液的流速能有效避免初始时刻渗透压突变,降低渗透损伤;在清洗的后期加快血液和清洗液的流速,可以有效提高清洗效率,缩短保护剂的清洗时间.     

人体脐带血单核细胞与冰晶间相互机械影响的显微研究

利用低温显微镜观察了脐带血单核细胞在降温过程中与冰晶间的相互机械作用,比较了在不同保护剂情况下有无静电场的降温过程中,冰晶形成和生长以及由此引起的机械作用的变化.结果表明,在脐血中的细胞与冰晶间存在一定的机械作用,静电场的引入在一定程度上改变了冰晶的形成和生长特性,使其细化;不同的保护剂,由于其本身的化学机制不同,对冰晶的抑制影响也不同.     

基于响应面设计的头孢他啶母液冷冻浓缩工艺优化

以头孢他啶母液为原料，采用悬浮结晶冷冻浓缩技术回收头孢他啶母液中的有效成分。在单因素试验数据基础上，以头孢他啶回收率为评价指标，应用Box-Behnken响应面设计对冷冻温度、冷冻时间以及搅拌速率3个提取条件进行3因素3水平回归分析，优化最佳提取条件。得出头孢他啶最佳回收工艺条件为：冷冻温度－7 ℃，冷冻时间3 h，搅拌速率20 r/min。验证实验结果表明，此条件下头孢他啶回收率达到93.15%。结合生产实际情况优选的悬浮结晶冷冻浓缩工艺稳定，为头孢他啶的后续研究提供了一定的参考。     

Cryogenic Thermophysical Studies for Clinical Medicine

1　Introduction of Cell Injury DuringFreezing and ThawingAs biological cells and tissues contain much water,they can be analyzed as aqueous systems.Twosub- processes occur during freezing:heat transferand mass transfer.Heat is removed to thesurroundings s…     

调制初乳清粉的状态图研究

以差示扫描量热仪作为热分析手段,测量调制初乳清的冻结曲线、最大冻结浓缩条件和玻璃化转变线,并使用Chen、Gordon Taylor模型对冻结曲线和玻璃化转变线进行非线性拟合,从而得到简化的调制初乳清粉的状态图,并对状态图进行贮藏条件分析. 结果表明：Chen、Gordon Taylor模型能较好地拟合调制初乳清的冻结曲线和玻璃化转变线,调制初乳清的最大冻结浓缩融化温度和玻璃化转变温度分别为23724 K和22624 K. 状态图对选择合理的调制初乳清的脱水干燥工艺和调制初乳清粉的贮藏条件有重要的指导作用.     

Mechanism of frost heave by film water migration under temperature gradient

Conclusions Based on the principle of freezing point superposition, a model for predicting unfrozen water content is worked out and it can consider the influences of five factors: soil variation, water content, temperature, solution concentration and overburden pressure. The difference of values between determination and calculation is less than 3 %. According to the curve of unfrozen water content vs. temperature and initial freezing point and temperature at the cold end of soil body, a way for estimating ice segregation temperature is presented. The difference of values between determination and calculation is less than 0.3°C. The thickness of frozen fringe changing with time has three models. The calculation method needs further study.     

Determination of cell volume during equilibrium freezing process

A new type electronic particle counter (EPC, Multisizer^TM 3, Beckman Coulter Inc., USA) was used to determine the volumes of human red blood cells (RBCs) in NaCl solutions of different osmolalities. The thermodynamics model describing cell response during freezing process was used to simulate the volume change of RBC in 0.9% NaCl solution during equilibrium freezing process. It was assumed that the effect of temperature on cell volume can be neglected compared to that of osmolality, then by using the phase diagram for the binary system sodium chloride/water, the osmolalities of the NaCl solution under different sub-zero temperatures can be obtained (converted from mass concentration), then the calculated values of RBC volumes can be validated by the experiments.     

细粒酒精模型冰的物理性质研究

依据实测数据 ,给出酒精溶液冻结温度和制冰过程中冰池大厅气温、冰表面附近气温、冰温和溶液温度 .介绍模型冰密度、冰内未冻液体含量的实测方法和结果 .得出模型冰物理性质的制约因素和力学性质不受冰温控制的推论     

高浓度单糖溶液纳滤分离工艺研究

以葡萄糖溶液为主要原料,用商业卷式纳滤膜研究高浓度单糖溶液纳滤分离过程中料液浓度、操作压力、操作温度3个主要因素对膜分离的影响.在较低浓度下,渗透流率受操作压力影响较大,表现截留率受操作压力影响较小;面在较高浓度下,结果刚好相反.随着温度的升高,压力增大可以加快渗透流率的增加速率,降低表观截留率的下降速率:浓度增大将降低渗透流率的增加速率,将加快表观截留率的降低速率.本研究可为工业生产中综合选择工艺条件以提高处理效率并减少原料损失提供指导.     

水溶性头孢羟氨苄药物微粒超临界流体制备技术研究

以头孢羟氨苄-水+乙醇-二氧化碳系统为研究对象,利用超临界流体膨胀减压过程成功制备出了水溶性药物头孢羟氨苄的超细微粒,测定了混合器压力和温度、进液速率、溶液浓度对微粒形态、粒径和粒径分布的影响.实验结果表明:选用水+乙醇做溶剂,在适合的操作参数下可制备出粒径在1～3,μm适于吸入武给药的头孢羟氨苄超细微粒,且大部分微粒...     

超声波处理苯酚废水的研究

研究了超声波降解苯酚废水的效果和超声波对降解效果的影响因素,实验结果说明溶液初始浓度,温度,pH等因素对苯酚降解效果有明显影响．结果表明：溶液的初始浓度为135．15mg／L,超声辐射时间为4小时,温度为30°C,pH=3．0时,超声波降解苯酚的效果较好,为5．64％．曝气可以促进苯酚的降解,加入H2O2可使降解率提高到61．60％．