近日，《真空科学与技术学报》在线发表了中国科学技术大学赵刚教授团队在低温纳米生物技术领域的最新综述文章。论文由实验室三位硕士一年级同学、实验室硕士毕业生(现为清华大学在读博士生)常铁、实验室博士后张兵具体完成。

文章信息：常铁, 卫思源, 安琪, 宋清雅, 张兵, 赵刚*. 多尺度生命材料高压低温保存研究进展[J]. 真空科学与技术学报, 2022, 42(02): 83-93. DOI: 10.13922/j.cnki.cjvst.202111004.

本文已被真空科学技术学报在线推送。

该工作基于压力增强的低温保存技术，综述了高压冷冻以及定容冷冻两方面对其基本原理与系统、液态水的相变行为以及在生物样本低温保存的实际应用,并对该技术当前存在的局限之处进行探讨分析,展望其未来在低温保存的发展方向,希望为高效绿色的生物低温保存技术提供一些启示与借鉴意义。

生物体内的新陈代谢过程与温度变化密切相关，随着温度的降低生物体内的化学反应速率逐渐减缓甚至停滞。利用这一基本原理,低温保存技术已经实现对多种生命材料的长期储存，并且复苏后的生命材料仍能保持其固有的结构与功能特性。在生物低温保存过程之中,伴随着外部温度条件的明显变化，生物样本的内部与外部将会发生一系列低温保存作为细胞、组织、器官能够长期储存的关键技术手段，是当前临床医学以及科学研究的支撑性手段与重要基础。本文总结了两种压力调控技术的基本原理与系统及其在生命材料低温保存中的应用,旨在为发展高效﹑绿色、经济的冷冻保存手段提供借鉴性参考方案。

本文的亮点在于，基于压力增强对溶液相变过程热力学与动力学的调控行为，综述了高压冷冻与定容冷冻在生命材料的低温保存方面取得的进展与成果。这些非接触式的物理手段实现冰晶抑制的策略将会极大提升生物样本冻存的安全性,同时也会为生物低温保存技术提供一条全新的研究思路。

(撰稿人：安琪 宋清雅 卫思源)