近日，本实验室利用外部液氮冷却的方法，研究了甘油、海藻糖和甘油-海藻糖水溶液在升温过程中的热力学非平衡相变。吴幸洁硕士作为第一作者，赵刚教授作为通讯作者，将相关研究成果以“Analysis of the Nonequilibrium Phase Change Behaviors of the Cryoprotectant Solutions for Cryopreservation of Human Red Blood Cells with Low-Concentration Glycerol”为题发表于Biopreservation and Biobanking期刊（https://doi.org/10.1089/bio.2023.0041）。

为了理解生理盐水与海藻糖和甘油的相变，在DSC中对样本进行扫描，并采用外部液氮冷却法。使用外部液氮冷却的50%甘油水溶液的去玻璃化动力学分析结果显示，随着升温速率从10°C/min增加到80°C/min，所有升温速率下的去玻璃化峰值焓均在25–28 J/g范围内。而熔化峰值焓从60到50 J/g。与脱玻璃化结晶焓相比，熔化焓的范围更大。因此，所有后续研究都基于外部液氮冷却方法。

        结果显示，5%甘油形成的冰体积更大，数量更少。由0.4M海藻糖+5% 甘油形成的冰更类似于50%甘油切割成无数块的冰，整体呈透明平坦的外观。研究认为0.4 M海藻糖+5%甘油更容易形成部分玻璃化。

        综合以上实验结果，外部液氮冷却方法可以有效弥补仪器（TA DSC 250）冷却性能不足的缺陷，而低浓度甘油的添加有助于海藻糖溶液在低浓度下的部分玻璃转变。这项研究为支持使用异常低浓度甘油进行人类红细胞的冷冻保存提供了可靠的热力学数据。

撰稿人：邹美琪