凍結保存
凍結保存、凍結による細胞および組織の保存。
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凍結保存は、特定の小分子が細胞に侵入し、脱水および細胞内の氷結晶の形成を防止する能力に基づいており、凍結プロセス中に細胞死および細胞小器官の破壊を引き起こす可能性がある。 二つの一般的な凍結保護剤は、ジメチルスルホキシド（DMSO）とグリセロールです。 グリセロールは赤血球のcryoprotectionのために主に使用され、DMSOは他のほとんどの細胞およびティッシュの保護のために使用されます。 極度な脱水を存続できる有機体に起こるtrehaloseと呼出される砂糖はcryopreservationの凍結乾燥方法のために使用されます。 Trehaloseは細胞膜を安定させ、精液、幹細胞および血液細胞の保存のために特に有用です。
細胞凍結保存のほとんどのシステムは、制御された速度の冷凍庫を使用しています。 この凍結システムは細胞の懸濁液が置かれる閉鎖した部屋に液体窒素を提供します。 凍結速度を注意深く監視することは、急速な細胞脱水および氷結晶形成を防止するのに役立つ。 一般に、細胞は室温からおよそ-90°Cに管理され率のフリーザーの取られます（-130°F）。 凍結した細胞の懸濁液は蒸気または液体段階の窒素が付いている非常に冷たい温度で維持される液体窒素のフリーザーにそれから移ります。 凍結乾燥に基づく凍結保存は、液体窒素冷凍庫の使用を必要としない。
凍結保存の重要な応用は、骨髄および末梢血中に見出される造血幹細胞の凍結および保存である。 自己骨髄救助では、高用量化学療法による治療の前に、患者の骨髄から造血幹細胞を採取する。 処置の後で、患者のcryopreserved細胞は分解され、ボディに再び注ぎこまれます。 高用量化学療法は骨髄に対して非常に毒性があるため、この手順が必要である。 造血幹細胞を凍結保存する能力は、特定のリンパ腫および固形腫瘍悪性腫瘍の治療のための結果を大幅に強化している。 白血病の患者の場合には、血液細胞は癌性で、自家骨髄の救助に使用することができません。 その結果、これらの患者は、新生児の臍帯から採取された凍結保存された血液またはドナーから得られた凍結保存された造血幹細胞に依存する。 1990年代後半以降、造血幹細胞および間葉系幹細胞（胚性結合組織由来）は、骨格および心筋組織、神経組織、および骨に分化することができることが認識されている。 今日では、組織培養系におけるこれらの細胞の増殖、ならびに神経系および筋肉系の障害および肝臓および心臓の疾患を含む多種多様な障害のための将来の治療のためのこれらの細胞の凍結保存に強い関心がある。
ブリタニカ百科事典
凍結保存は、ヒトの胚や精子を凍結し保存するためにも使用されます。 体外受精（IVF）によって生成される余分な胚の凍結にとって特に価値があります。 カップルは、後の妊娠のために、またはIVFが新鮮な胚で失敗した場合にcyropreserved胚を使用することを選択することができます。 凍結胚移植の過程で、胚は解凍され、女性の子宮に移植される。 凍結胚移植は、そのような胚から生まれた子供の間で小児癌のリスクが小さいが有意に増加することに関連している。
ヒトの患者で使用される軽度の凍結保存の一形態である深遠な低体温症は、重要な用途を持っています。 深遠な低体温の誘導の一般的な使用は、複雑な心臓血管外科的処置のためのものである。 患者が心肺装置を使用して完全な心肺バイパスに置かれた後、血液は冷却室を通過する。 患者の制御された冷却はおよそ10-14°C（50-57°F）の極端に低い温度に達するかもしれません。 この冷却量は、すべての脳活動を効果的に停止させ、すべての重要な器官を保護します。 この極端な冷却が達成されると、心肺装置を停止させることができ、外科医は循環停止中に非常に複雑な大動脈および心臓の欠陥を矯正すること この間、血液は患者の中を循環していません。 手術が完了した後、血液は冷却に使用されるのと同じ熱交換器で徐々に温められます。 正常な体温に戻って漸進的な暖まることは正常な頭脳および器官機能の再開で起因します。 しかし、この深遠な低体温は、凍結および長期凍結保存からはるかに除去されています。
適切に凍結すれば、細胞は10年以上生存することができます。 さらに、副甲状腺、静脈、心臓弁、および大動脈組織などの特定の組織は、正常に凍結保存することができる。 凍結は、初期のヒト胚、卵子（卵）、および精子の長期生存率を保存および維持するためにも使用される。 これらの組織に使用される凍結手順は十分に確立されており、凍結保護剤の存在下で、組織は-14℃（6.8°F）の温度で長期間にわたって保存することがで
研究により、凍結保護剤の非存在下で凍結された動物全体が、解凍時に無傷のDNAを含む生存細胞を得ることができることが示されています。 例えば、-20℃（-4°F）で15年以上保存されたマウス全体からの脳細胞の核が、胚性幹細胞の系統を生成するために使用されている。 これらの細胞は、その後、マウスのクローンを生成するために使用されました。