9月17日,中国新闻网报道了一则值得细胞存储行业关注的消息。记者走进中国科学技术大学先进技术研究院,低温生物医学工程技术中心主任赵刚从零下196℃的液氮中取出一支已冻存数月的细胞。

▲9月16日,科研人员在查看冷冻细胞样品。
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▲9月16日,科研人员在查看冷冻细胞样品。

赵刚用了一个很形象的比喻:低温保存,就像给生命按下“暂停键”。不过,这个行当真正有技术含量的,并不只是把细胞冻进去这么简单。

真正难的是,几十年后要使用它时,“暂停键”还能不能重新启动。此句话,可谓道出了细胞存储最为根本的东西。

01、很多人以为冻存就是“放进液氮”,其实远没这么简单

细胞从37℃降至零下196℃的过程并不是简单地“冻硬”。降温速度不合适,细胞可能受到损伤;保护剂浓度和处理方式不合适,也可能带来毒性和渗透损伤;复温过程中如果控制不好,还可能出现冰晶,对细胞和组织结构造成破坏。

到了组织、器官层面,问题更复杂。赵刚团队认为,不同的细胞需要的降温速度不一样;器官是有厚度的,内外部的温度不能同步变化;复温过快、过慢都会造成损伤。因此真正专业的低温保存,不是拼液氮罐有多大。而是拼冻存前如何处理、怎样降温保存,以及多年后如何复苏。

02、中国科大已经把目光从细胞推进到了组织和器官

赵刚介绍,目前细胞保存已相当成熟,小组织保存中一些难题也已突破,但器官保存仍是公认的难题。

针对复温不均的问题,本课题组正在研究新一代的降温及复温技术,把能在电磁场中发热的物质加入到器官中,经由功率的控制使内部与外部能尽量同步、均匀地升温,并已制作出降温及复温两个原型装置。

在血管保存上,该团队采用复合抑冰剂加相应方法,减少渗透损伤和毒性损伤,提高后期血管通畅率。

从细胞,到组织,再至整个器官,低温保存正向更复杂的生命材料方面迈进。

03、为什么细胞存储行业应该认真看这条新闻?

中国科大实验室公开资料显示,他们长期研究的对象已经覆盖活细胞、组织和器官,也涉及低温保护剂处理、程序降温、纳米复温、微流控等多个环节。

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这背后其实是一条越来越清楚的技术链:采集—处理—冻存—长期保存—复苏—质量检验—临床应用或科研应用。

样本真正的价值,不在它进入液氮罐的那一天,而在将来需要使用的时候,它还能不能保持足够好的质量。

04、细胞存储正在从“存得住”,走向“存得好、取得出、用得上”

而以前提到细胞冻存,人们最关心的是:液氮罐、库房容量、能保存多久等问题。

但随着CAR-T、干细胞、iPSC以及再生医学不断向前走,行业真正需要重新回答的问题已经变了:你所存的这些细胞,以后真的能用吗?

这也是我为什么一直认为,细胞存储的下个阶段,一定会越来越看重新鲜度、复苏能力和整个过程的质量控制。

液氮只能让时间慢下来。真正决定一个细胞将来价值的是,若干年后打开液氮罐,它仍能“醒过来”。