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更好的冷冻保护红细胞
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年05月04日 来源:AAAS
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一组研究人员在《安吉万特化学》杂志上发表文章称,少量纳米薄的金属有机层在冷冻和解冻过程中有效地保护了红细胞。纳米层由基于金属铪的金属有机框架制成,可以在非常低的浓度下防止冰晶的形成。这种有效的新型冷冻保护模式可用于开发新的和更有效的生物科学冷冻保护剂。
一组研究人员在《安吉万特化学》杂志上发表文章称,少量纳米薄的金属有机层在冷冻和解冻过程中有效地保护了红细胞。纳米层由基于金属铪的金属有机框架制成,可以在非常低的浓度下防止冰晶的形成。这种有效的新型冷冻保护模式可用于开发新的和更有效的生物科学冷冻保护剂。
冷冻保护剂可以防止样品在冷冻时形成冰晶。生长的晶体会破坏脆弱的细胞膜和细胞成分,破坏细胞的完整性。有些溶剂或聚合物是很好的冷冻保护剂;它们通过结合水分子并在冰形成过程中破坏它们的有序组装来控制冰晶的形成。
合成化学还有更多的妙招,可以更有效地瞄准和影响冰的形成。金属-有机骨架(mof)是由有机配体连接的金属离子的三维晶体网络。这些配体可以被定制来结合像水这样的小分子,从而可以非常精确地调整水分子组装成冰晶。
来自华南理工大学的朱伟(音译)和他的同事们现在发现,随着基于铪和有机配体的mof变得越来越薄,它们结合和影响水分子的能力也越来越强,这主要是因为有更多的配体位点可用。因此,该团队开发了一种方法来控制三维金属有机框架的解构,直到只剩下二维薄纳米层。
为了测试他们的铪- mols (MOL代表金属有机层,以区别于三维mof)作为冷冻保护剂的适用性,研究小组冷冻了红细胞,这种细胞需要大量储存用于医疗目的,但很容易被冰晶破坏。与通常用作冷冻保护剂的羟乙基淀粉(HES)相比,在低于0.1%的最低浓度下,铪MOLs表现出出色的冷冻保护效果,而HES溶液通常在高达30%的浓度下使用。
这一团队解释说,MOLs之所以如此有效,是因为结合水分子的配体的不规则二维结构阻止了规则冰晶核的形成。研究小组认为,减小mof的尺寸是获得高效冷冻保护剂的一个有趣的新视角。