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广东人类精子库是如何进行精子的冷冻保存

2024-08-11

在精子冷冻与复苏的过程中,确实会面临多种对精子细胞造成损伤的风险。这些损伤主要源于冷冻和复温过程中的非生理条件,特别是温度变化和冰晶形成。

冷冻过程中的损伤

冰晶形成:随着温度的下降,细胞外的水溶液在冰点以下会形成冰晶。这些冰晶是纯水构成,导致细胞外溶质浓度逐渐升高,即所谓的“溶质效应”。高浓度的溶质会对细胞造成损伤。同时,细胞内也可能形成微小的冰晶,如果冰晶逐渐变大,会挤压细胞骨架和细胞器,造成不可逆的机械性损伤。

冷休克损伤:在冰晶形成的温度范围内(约60至-15℃),温度降低会对细胞造成直接的冷休克损伤。这种损伤具有种属特异性,虽然许多哺乳动物的精子对冷休克损伤较为敏感,但人类精子的这种损伤效应并不突出。

复温过程中的损伤

重结晶:在复温过程中,如果升温速度过缓,细胞内的小冰晶可能重新结合周围的液态水形成较大的冰晶,这种现象称为重结晶,会对细胞造成进一步的损伤。重结晶在-100℃时进行得很慢,但在-50℃以上进行得比较快,因此缓慢解冻往往容易发生重结晶。

渗透压变化:细胞复苏时,胞内渗透压会急剧升高,可能达到200~300mOsm/kg,这种渗透压的变化也会对细胞造成损伤。 应对措施

为了减少这些损伤,需要采取合适的冷冻和复苏方法:

优化冷冻保护剂:使用适当的冷冻保护剂可以降低冰晶形成的几率和大小,减少溶质效应和机械性损伤。

控制冷冻和复苏速率:通过精确控制冷冻和复苏的速率,可以减少冰晶形成和重结晶的风险。

逐步复温:在复温过程中,采用逐步升温的方式,避免过快或过慢的升温速率,以减少渗透压变化和重结晶对细胞的损伤

综上所述,精子细胞在冷冻与复苏过程中确实会面临多种损伤风险,但通过优化冷冻保护剂、控制冷冻和复苏速率以及逐步复

温等措施,可以最大限度地减少这些损伤,保护精子的质量和活力。