低溫造成的直接細(xì)胞損傷,與組織冷凍及復(fù)溫過程中形成的胞內(nèi)冰晶有密切關(guān)系。理解胞內(nèi)冰晶形成與生長機制,對于腫瘤低溫手術(shù)以及重要細(xì)胞和組織的成功保存有著重要的意義。然而,由于胞內(nèi)冰晶形成和生長的速率太快,傳統(tǒng)成像手段無法捕捉到這一瞬間過程以及胞內(nèi)冰晶的生長細(xì)節(jié),這阻礙了人們對于胞內(nèi)冰晶形成機理的認(rèn)識。因此,本論文在傳統(tǒng)低溫顯微技術(shù)中引入了高速CMOS成像系統(tǒng),結(jié)合優(yōu)化的成像條件和圖像處理方法,首次成功地觀察到了在貼壁人乳腺癌細(xì)胞系（MCF-7）和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系（HUVEC）細(xì)胞內(nèi)的冰晶形成和生長的清晰結(jié)構(gòu),并深入比較了在有接種和無接種冰晶條件下,胞內(nèi)冰晶生長和重結(jié)晶現(xiàn)象的不同特點。研究發(fā)現(xiàn),在有接種冰晶條件下,無論是內(nèi)皮細(xì)胞還是乳腺癌細(xì)胞,其胞內(nèi)冰晶總是在較靠近細(xì)胞核的細(xì)胞膜上成核。隨后,冰晶向細(xì)胞核方向生長,在覆蓋整個核內(nèi)空間后再次進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞核內(nèi)冰晶生長速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)胞質(zhì)中。胞內(nèi)冰晶的形態(tài)受降溫速率的影響較大,且在復(fù)溫過程中沒有出現(xiàn)重結(jié)晶現(xiàn)象。而在沒有接種冰晶條件下,胞內(nèi)冰晶出現(xiàn)的溫度范圍要小得多,且枝狀形態(tài)不易辨認(rèn),受降溫速率影響很小,在復(fù)溫過程中可觀察到重結(jié)晶現(xiàn)象。此外,... 

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 緒論
    1.1 低溫手術(shù)與低溫保存
        1.1.1 腫瘤低溫手術(shù)治療
        1.1.2 低溫保存技術(shù)
    1.2 低溫?fù)p傷與胞內(nèi)冰晶
        1.2.1 胞內(nèi)冰晶形成機理
        1.2.2 胞內(nèi)冰晶的觀察與成像研究方法
        1.2.3 胞內(nèi)冰晶發(fā)生模型預(yù)測研究
        1.2.4 胞內(nèi)冰晶與細(xì)胞損傷檢測
        1.2.5 胞內(nèi)冰晶形成的影響因素
    1.3 低溫醫(yī)學(xué)應(yīng)用與胞內(nèi)冰晶
        1.3.1 乳腺癌低溫手術(shù)治療與胞內(nèi)冰晶
        1.3.2 卵母細(xì)胞低溫保存與胞內(nèi)冰晶
    1.4 本課題的研究目標(biāo)、內(nèi)容與意義
第二章 實驗材料與方法
    2.1 HUVEC 和MCF-7 細(xì)胞冷凍實驗
        2.1.1 HUVEC 和MCF-7 細(xì)胞培養(yǎng)
        2.1.2 低溫顯微成像系統(tǒng)
        2.1.3 冷凍和復(fù)溫策略
        2.1.4 統(tǒng)計學(xué)方法
    2.2 鹿鼠卵母細(xì)胞冷凍實驗
        2.2.1 鹿鼠卵母細(xì)胞的獲取
        2.2.2 低溫顯微成像系統(tǒng)
        2.2.3 卵母細(xì)胞冷凍實驗策略
第三章 胞內(nèi)冰晶生長機制及細(xì)胞損傷的實驗研究
    3.1 胞內(nèi)冰晶形成過程
    3.2 胞內(nèi)冰晶生長速率
    3.3 胞內(nèi)冰晶形態(tài)
    3.4 復(fù)溫過程
    3.5 細(xì)胞生長程度（匯合）對胞內(nèi)冰晶形成概率的影響
    3.6 腫瘤細(xì)胞胞內(nèi)冰晶生長特點
        3.6.1 冷凍過程
        3.6.2 復(fù)溫過程
        3.6.3 討論
    3.7 本章小結(jié)
第四章 卵母細(xì)胞胞內(nèi)冰晶生長模型及其在低溫保存中的應(yīng)用
    4.1 模型方程
        4.1.1 水分輸送模型
        4.1.2 冰晶成核模型
        4.1.3 有限擴散冰晶生長模型
        4.1.4 冰晶體積分?jǐn)?shù)
    4.2 模型參數(shù)估計
        4.2.1 細(xì)胞膜的水滲透率
        4.2.2 粘滯系數(shù)
        4.2.3 成核率參數(shù)
    4.3 計算結(jié)果與討論
        4.3.1 臨界降溫速率和模型驗證
        4.3.2 平衡熔點
        4.3.3 擴散系數(shù)
        4.3.4 冰晶生長參數(shù)
    4.4 計算結(jié)果與討論
        4.4.1 臨界降溫速率和模型驗證
        4.4.2 同相成核與異相成核對胞內(nèi)冰晶形成的影響
        4.4.3 不同類型細(xì)胞的玻璃化臨界降溫速率
    4.5 理論模型在冷凍保存卵母細(xì)胞中的應(yīng)用
        4.5.1 鹿鼠卵母細(xì)胞的胞內(nèi)冰晶相關(guān)參數(shù)實驗研究
        4.5.2 鹿鼠卵母細(xì)胞胞內(nèi)冰晶低溫顯微成像研究
        4.5.3 鹿鼠卵母細(xì)胞胞內(nèi)冰晶形成的數(shù)值研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Transplantation of Cryopreserved Teeth:A Systematic Review[J]. Thanaphum Osathanon.  International Journal of Oral Science. 2010(02)



本文編號：3708784