低温原理及应用

问题更新日期：2024-10-13 14:59:33

问题描述

精选答案

低温保存细胞的原理，冷冻保护剂可以均匀充分地和细胞相接触，保护效果好。对组织而言，保护剂只能作用于其表面，对深层细胞无法起到保护作用。为了提高组织的存活率，应同时控制降温的速率。控制降温速率的慢速降温可以使细胞外溶液中的水结冰，导致细胞外溶液浓度升高，胞内水向膜外渗出，在达到一定温度时，将组织置于滦低温冰箱或液氮中冻存，可以减轻细胞内结晶对细胞的损伤，保持细胞的活性。

慢速冷却低温保存法是目前较为常用的保存方法，其工作程序为：失将细胞放在含有抗冻剂的溶液中进行预处理，接着用程序降温仪将细胞连同溶液以较慢的速度降温。首先是细胞外溶液中的水分结冰使溶液的浓度升高，细胞内的水分透过细胞膜向外渗出，细胞体积收缩，细胞内液的浓度与渗透压增加，冰点下降；随着温度的下降，上述过程继续进行，到一定的温度时迅速降低到一80℃(下冰温度)或一196℃(液氮温度)结冰，并在此温度下长期保存。在零下某一温度结冰时，先是凝结成小冰晶，细小的冰晶对细胞损害较少，但小冰晶表面势能大，往往互相结合成大冰晶。该现象易发生在一30℃一一40℃。大冰晶破坏细胞结构，使细胞坏死。即使小冰晶在冷冻过程中未完全形成大冰晶，在复温过程中也会结成大冰晶，同样导致细胞死亡。不同的细胞要求不同的降温速率，速率过快则在细胞内形成冰晶，在复温过程中细胞内冰晶会产生再结晶，而使细胞损伤。若降温速率过慢，会导致细胞收缩剧烈，并且细胞较长时间处于高渗溶液中也同样会造成细胞的损伤。降温的过程是传热与渗透两个因素相互作用的过程，所谓的最佳降温速率是指这两个因素的最好配合。

应用于低温保存皮肤、气管、血管等生物材料，在临床实践中的应用效果也比较理想。

其他回答

山东成考函授站

低温原理是通过控制温度降至较低水平，使物质分子减缓运动，达到冷冻、保鲜、减少化学反应等目的。应用广泛，如食品冷藏、医药冷链、超导材料研究、气体液化等领域，为物质性质研究和工业生产提供关键支持。

其他回答

考研干货铺

低温原理是指将物体的温度降低到较低的水平，通常低于常温。其应用广泛，包括科学研究、医学、工业等领域。在科学研究中，低温可用于研究物质的性质和行为，如超导性和量子效应。

在医学中，低温可用于保存和运输生物样本、器官移植和冷冻疗法。在工业中，低温可用于制冷、液化天然气和制造高纯度材料。低温技术的发展对于推动科学进步和改善人类生活质量具有重要意义。