細(xì)胞的低溫保存在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有重要的研究和實(shí)用意義。從胚胎干細(xì)胞的保存到一部分細(xì)胞的溫度代謝機(jī)制研究都需要依賴(lài)低溫保存過(guò)程。隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,無(wú)論是科學(xué)研究還是醫(yī)學(xué)實(shí)踐對(duì)于細(xì)胞保存都提出了更高的要求。對(duì)于珍貴而數(shù)量稀少的細(xì)胞（如卵母細(xì)胞）以往基于實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)的低溫保存手段的存活率和已經(jīng)不可接受。針對(duì)低溫保存細(xì)胞的模型不得不更深入的發(fā)掘細(xì)胞低溫保存中的物理化學(xué)機(jī)制,以期達(dá)到更好的保存效果。因此更完善的細(xì)胞低溫保存的傳質(zhì)學(xué)模型不僅可以幫助對(duì)現(xiàn)有細(xì)胞低溫保存進(jìn)行工程學(xué)優(yōu)化,其階段性成果也可以輔助細(xì)胞低溫生理或物理學(xué)研究。就目前低溫細(xì)胞保存領(lǐng)域的發(fā)展來(lái)看,已知的類(lèi)似的模型大部分是零維均一模型,未能考慮細(xì)胞內(nèi)部的不均一性和細(xì)胞的體積形態(tài)效應(yīng)。僅有的幾個(gè)的一維和二維模型往往把細(xì)胞看做各項(xiàng)同質(zhì)的連續(xù)體,既沒(méi)有對(duì)自由水分豐富細(xì)胞核的影響進(jìn)行討論,也缺少對(duì)細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)自由水分比例的分析考慮。二十世界八十年代之后,計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算技術(shù)飛速發(fā)展,新的流體力學(xué)組分傳輸計(jì)算方法,多元互擴(kuò)散模型,動(dòng)邊界方法,多孔介質(zhì)物理流速模型不斷涌現(xiàn)。通過(guò)把這些新的數(shù)值模擬技術(shù)移植到低溫生物學(xué)領(lǐng)域,本文創(chuàng)建了一個(gè)... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)每年約有３萬(wàn)名嬰兒的出生受益于精子凍存或相關(guān)低溫細(xì)胞技術(shù)

圖 1-2 懸浮卵細(xì)胞在冷凍時(shí)的顯微照片[1]細(xì)胞低溫保存的一個(gè)重點(diǎn)是保護(hù)劑和冷凍流程的優(yōu)化。早在 1949 年，Pol等人就意外的發(fā)現(xiàn)把甘油加入細(xì)胞外溶液中能大大改善細(xì)胞冷凍的存活率。結(jié)理論認(rèn)為，保護(hù)劑的作用有兩個(gè)主要方面。

細(xì)胞內(nèi)冰晶生長(zhǎng)的孔理論假說(shuō)示意圖


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