細胞的低溫保存在生物醫(yī)學領(lǐng)域中有重要的研究和實用意義。從胚胎干細胞的保存到一部分細胞的溫度代謝機制研究都需要依賴低溫保存過程。隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學的發(fā)展,無論是科學研究還是醫(yī)學實踐對于細胞保存都提出了更高的要求。對于珍貴而數(shù)量稀少的細胞（如卵母細胞）以往基于實驗和統(tǒng)計的低溫保存手段的存活率和已經(jīng)不可接受。針對低溫保存細胞的模型不得不更深入的發(fā)掘細胞低溫保存中的物理化學機制,以期達到更好的保存效果。因此更完善的細胞低溫保存的傳質(zhì)學模型不僅可以幫助對現(xiàn)有細胞低溫保存進行工程學優(yōu)化,其階段性成果也可以輔助細胞低溫生理或物理學研究。就目前低溫細胞保存領(lǐng)域的發(fā)展來看,已知的類似的模型大部分是零維均一模型,未能考慮細胞內(nèi)部的不均一性和細胞的體積形態(tài)效應(yīng)。僅有的幾個的一維和二維模型往往把細胞看做各項同質(zhì)的連續(xù)體,既沒有對自由水分豐富細胞核的影響進行討論,也缺少對細胞膜和細胞質(zhì)內(nèi)自由水分比例的分析考慮。二十世界八十年代之后,計算機技術(shù)和數(shù)值計算技術(shù)飛速發(fā)展,新的流體力學組分傳輸計算方法,多元互擴散模型,動邊界方法,多孔介質(zhì)物理流速模型不斷涌現(xiàn)。通過把這些新的數(shù)值模擬技術(shù)移植到低溫生物學領(lǐng)域,本文創(chuàng)建了一個... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國每年約有３萬名嬰兒的出生受益于精子凍存或相關(guān)低溫細胞技術(shù)

圖 1-2 懸浮卵細胞在冷凍時的顯微照片[1]細胞低溫保存的一個重點是保護劑和冷凍流程的優(yōu)化。早在 1949 年，Pol等人就意外的發(fā)現(xiàn)把甘油加入細胞外溶液中能大大改善細胞冷凍的存活率。結(jié)理論認為，保護劑的作用有兩個主要方面。

細胞內(nèi)冰晶生長的孔理論假說示意圖


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