Nedfrysning af stamceller: Freezing of stem cells

Derya Aslan, Mads H Jørgensen, Mette Nielsen, Michael Z Hass, Rasmus S Antonsen, Sofie S Nielsen & Toke Høiland-Jørgensen

Studenteropgave: Semesterprojekt

Abstrakt

Rapporten undersøger hvordan man kan mindske forekomsten af celledød under nedfrysning af stamceller. Som grundlag for en diskussion af nedfrysningsskader gennemgås teori om vand og dets opførsel under nedkøling, om cellen generelt og cellemembranen specifikt, samt om kryopræservatorer (CPA'er). Herefter gennemgås en række skader der kan opstå som følge af nedfrysning. Endelig diskuteres ud fra forskningsresultater på området hvordan der opnås en reduktion i celledød under nedfrysning. Det er ikke lykkedes at finde én entydig metode til at reducere celledød, men der identificeres en række områder hvor eksisterende praksis kan forbedres. Skader der opstår på cellen under tilsætning af CPA'er som DMSO kan mindskes ved at tilsætte CPA'en trinvist. Dette kan dog give problemer ift.\ DMSOs giftighed for cellerne, idet cellerne udsættes for DMSO i længere tid hvis tilsætningen sker langsommere. Dette kan med nogen success afhjælpes ved at bruge mindre koncentrationer af DMSO, eller ved at kombinere DMSO med en anden CPA som trehalose eller HES. Nedfrysningsraten spiller også ind på overlevelsesraten. Ekstremt hurtig nedkøling med total vitrifikation til følge ville være ideelt, men i praksis er det endnu kun muligt at vitrificere enkelte celler, så proceduren er ikke anvendelig på nuværende tidspunkt. Ved de gængse nedfrysningsmetoder fungerer DMSO bedst ved en lav kontrolleret nedfrysningsrate, mens det ved kombination med andre CPA'er er muligt at benytte ukontrolleret (passiv) nedkøling, som har den fordel at være en simplere og væsentligt billigere proces. Ved optøning af cellerne kan skader der er opstået under nedfrysningen manifestere sig, ligesom der kan opstå skader specifikt som en del af optøningen. Hurtig optøning ved nedsænkning i et varmt vandbad (37$^\circ$C) er at foretrække for at undgå rekrystallisering. Ved udvaskning af CPA efter optøning kan der med fordel anvendes en programmerbar centrifuge der udvasker CPA'en i flere tempi med konstant kontrol af tilbageværende CPA-niveau.

UddannelserBasis - Naturvidenskabelig Bacheloruddannelse, (Bachelor uddannelse) Basis
SprogDansk
Udgivelsesdato1 jan. 2006
VejledereHans Ramløv & Henning F. Bjerregaard

Emneord

  • stamceller
  • kryopræservation
  • nedfrysning