استكشاف طرق عمليات الحفظ بالتبريد وحلول التخزين

عملية الحفظ بالتبريد

عملية الحفظ بالتبريد هي حيث يتم حفظ المادة البيولوجية (الخلايا والأنسجة والأعضاء وغيرها) عن طريق التبريد إلى درجة حرارة منخفضة للغاية.تقوم هذه العملية بإيقاف وظائف الخلية العادية وتحتفظ بالعينة في الرسوم المتحركة المعلقة.وعندما يحين وقت ذوبان الجليد في العينة، تستأنف الوظيفة البيولوجية الطبيعية.
خطوات عملية الحفظ بالتبريد

يمكن تقسيم عملية الحفظ بالتبريد إلى 5 خطوات:

المواد العازلة: عند اختيار المواد المناسبة للحفظ بالتبريد، يجب مراعاة خصائص معينة بما في ذلك الحجم والكثافة ودرجة الحموضة ودرجة الضرر الذي تعرضت له العينة بالفعل.

استخدام عامل الحماية من البرد (CPA): يمكن استخدام مواد كيميائية معينة للمساعدة في عملية الحفظ بالتبريد.تتم إضافة CPAs إلى العينة لتقليل نقطة تجمد العينة وإبطاء معدل التبريد.سيؤدي ذلك إلى تقليل خطر تكوين الجليد داخل العينة مما قد يؤدي إلى تلفها.

التجميد: هناك طرق مختلفة للتجميد يمكن استخدامها اعتماداً على العينة و CPA.تعد عملية التزجيج والتجميد باستخدام النيتروجين السائل من الطرق الشائعة المستخدمة في التجميد المبرد.

التخزين المبرد: يمكن تخزين بعض العينات في درجة حرارة -80 درجة مئوية، ولكن الأكثر شيوعًا هو تخزين العينات في درجة حرارة -196 درجة مئوية في صهاريج تخزين النيتروجين السائل.

إزالة CPA والذوبان: عندما تكون العينات جاهزة للإذابة، يتم تسخين المادة ببطء، وتتم إزالة CPA للسماح باستئناف الوظيفة الطبيعية.

طرق الحفظ بالتبريد للتجميد المبرد

هناك عدة طرق للحفظ بالتبريد للتجميد المبرد.هناك طريقتان شائعتان هما التزجيج والتجميد البطيء.كلتا الطريقتين لها مزاياها وعيوبها التي ينبغي أن تؤخذ بعين الاعتبار.

التزجيج

طريقة الحفظ بالتبريد بالتزجيج هي عندما يتم حفظ العينة في حالة تشبه الزجاج.تتم عملية التزجيج بسرعة كبيرة، حيث يتم تجميد العينة بشكل فوري تقريبًا لتجنب تكوين بلورات الثلج، كما أنها منخفضة التكلفة.تتطلب عملية التزجيج بعض المهارات التقنية، وتكون العينة معرضة لخطر التلوث بسبب سوء التقنية والسمية المحتملة من التركيزات العالية من CPA المستخدمة.

التجميد البطيء

يعد التجميد البطيء أبسط بكثير من التزجيج ولا يتطلب نفس المهارات التقنية.هناك حاجة إلى تركيز أقل من CPA، مما يقلل من خطر التسمم ولكن هناك خطر أكبر لتلف الخلية من تكوين بلورات الثلج داخل العينة.كما يمكن أن يكون التجميد البطيء أكثر تكلفة نظرًا للحاجة إلى معدات تجميد متخصصة.

تطبيقات الحفظ بالتبريد

هناك العديد من تطبيقات الحفظ بالتبريد في الصناعات الطبية والبحثية.بعض هذه التطبيقات موضحة أدناه:

علاجات الخصوبة: يمكن حفظ البويضات وعينات الحيوانات المنوية والأجنة بالتبريد للمساعدة في علاج الخصوبة.يمكن أن يكون هذا للتبرعات، لتخزين العينات الإنجابية لتأخير الإنجاب أو للأفراد الذين يخضعون لعلاجات الغدد التناسلية الذين قد يرغبون في إنجاب الأطفال.

البنوك الحيوية: أصبحت البنوك الحيوية أكثر شيوعًا في مجال الرعاية الصحية والأبحاث الصيدلانية.يتم استخدامها لتخزين العينات البيولوجية البشرية للمساعدة في البحث في علم الوراثة والمؤشرات الحيوية للأمراض والطب الشخصي.

الحفاظ على التنوع البيولوجي: يمكن أيضًا حفظ العينات غير البشرية مثل الحيوانات والنباتات والبكتيريا الأخرى بالتبريد.الهدف من ذلك هو البحث المستقبلي ومحاولة الحفاظ على التنوع البيولوجي حيث تواجه آلاف الأنواع خطر الانقراض.إن الحصول على عينات محفوظة بالتبريد يعني أنه في العقود القادمة، ومع تحسن التكنولوجيا، قد نتمكن من إحياء الأنواع التي انقرضت أو اقتربت جدًا منها.

حلول التخزين والحفظ المبردة من BIOBASE