對高壓冷凍技術(shù)的應(yīng)用探究

1、對高壓冷凍技術(shù)的應(yīng)用探究對高壓冷凍技術(shù)的應(yīng)用探究1高壓高壓冷凍冷凍高壓冷凍是在高壓冷凍是在2.1108Pa2.1108Pa壓力下對生物樣品進行冷凍固定，在此壓力下對生物樣品進行冷凍固定，在此壓力下，允許樣品在一定的冷凍速度范圍內(nèi)得以充分地冷凍，而且冷壓力下，允許樣品在一定的冷凍速度范圍內(nèi)得以充分地冷凍，而且冷凍樣品的厚度可達凍樣品的厚度可達600Λm[19]600Λm[19]。冷凍過程實際上是使細胞內(nèi)的水由液。冷凍過程實際上是使細胞內(nèi)的

2、水由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過程。在此過程中，水的體積增大，而體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過程。在此過程中，水的體積增大，而2.1108Pa2.1108Pa的高壓明顯地抑制這一膨脹過程，使得通過改變水的物理特性從而抑制高壓明顯地抑制這一膨脹過程，使得通過改變水的物理特性從而抑制冰晶的形成。這一變化減少了由于水結(jié)冰而產(chǎn)生的熱量，實際上也就冰晶的形成。這一變化減少了由于水結(jié)冰而產(chǎn)生的熱量，實際上也就減少了單位時間內(nèi)所需冷卻的熱量，因此也就降低了獲得滿意冷凍效減少

3、了單位時間內(nèi)所需冷卻的熱量，因此也就降低了獲得滿意冷凍效果所需的冷凍速度果所需的冷凍速度[21][21]。樣品有效冷凍厚度的增加，使得冷凍技術(shù)為。樣品有效冷凍厚度的增加，使得冷凍技術(shù)為生物結(jié)構(gòu)的研究創(chuàng)造了更多的機會。生物結(jié)構(gòu)的研究創(chuàng)造了更多的機會。2高壓冷凍儀高壓冷凍儀細胞暴露在高壓下自然會受到損傷細胞暴露在高壓下自然會受到損傷[23][23]，而且壓力越大，暴露時，而且壓力越大，暴露時間越長，所受的損傷越嚴(yán)重間越長，所受的損傷越嚴(yán)重[

4、19][19]。因此要防止壓力對樣品的損傷，必。因此要防止壓力對樣品的損傷，必須設(shè)計出合理的儀器，使得細胞在冷凍之前能經(jīng)受瞬間的高壓。須設(shè)計出合理的儀器，使得細胞在冷凍之前能經(jīng)受瞬間的高壓。MoMo及其同事經(jīng)過及其同事經(jīng)過2020余年的努力已發(fā)展出適用于生物組織和細胞學(xué)研究用余年的努力已發(fā)展出適用于生物組織和細胞學(xué)研究用的高壓冷凍儀的高壓冷凍儀BalzerHPM010BalzerHPM010（BalzersCpationBalzersC

5、pation，HudsonHudson，NHNH）[19[19，2020，25]25]。高壓冷凍儀利用液氮做為冷凍劑和升壓劑，以便當(dāng)高壓冷凍儀利用液氮做為冷凍劑和升壓劑，以便當(dāng)100ml100ml液氮在液氮在0.5s0.5s內(nèi)通過直徑為內(nèi)通過直徑為013mm013mm的小孔進入樣品室時能夠保持的小孔進入樣品室時能夠保持2.1108Pa2.1108Pa的壓力，而且溫度和壓力幾乎在壓力，而且溫度和壓力幾乎在30ms30ms內(nèi)同時達到內(nèi)同時達

6、到173K173K和2.1108Pa.2.1108Pa.這種同步過程主要是通過在液氮進入樣品室之前直接注入少量熱異丙醇種同步過程主要是通過在液氮進入樣品室之前直接注入少量熱異丙醇做為升壓介質(zhì)來實現(xiàn)。當(dāng)壓力產(chǎn)生時，大約做為升壓介質(zhì)來實現(xiàn)。當(dāng)壓力產(chǎn)生時，大約0.2ml0.2ml的異丙醇首先進入的異丙醇首先進入200Λm200Λm厚度的組織片，再用直徑厚度的組織片，再用直徑2mm2mm的打孔器制取樣品圓片，將圓片的打孔器制取樣品圓片，將圓片放

7、入盛有放入盛有12hexadecene12hexadecene溶劑的溶劑的EppendfEppendf試管中，在較緩和的真空條試管中，在較緩和的真空條件下抽氣，然后將樣品轉(zhuǎn)移至內(nèi)徑為件下抽氣，然后將樣品轉(zhuǎn)移至內(nèi)徑為2mm2mm，深度為，深度為200Λm200Λm的圓形鋁盤的圓形鋁盤中，并用中，并用12hexadecene12hexadecene填充盤內(nèi)的剩余空間，再用另一平底的圓形鋁填充盤內(nèi)的剩余空間，再用另一平底的圓形鋁盤蓋嚴(yán)。盤蓋嚴(yán)

8、。最后將鋁盤連同樣品一起放入樣品夾中，插入高壓冷凍機進行冷最后將鋁盤連同樣品一起放入樣品夾中，插入高壓冷凍機進行冷凍固定。整個樣品制備過程簡單迅速，時間可縮短至凍固定。整個樣品制備過程簡單迅速，時間可縮短至2～3min.43min.4高壓高壓冷凍技術(shù)在植物細胞超微結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用冷凍技術(shù)在植物細胞超微結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用高壓冷凍技術(shù)在植物細胞超微結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，按其研究內(nèi)容大致高壓冷凍技術(shù)在植物細胞超微結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，按其研究內(nèi)容大致分為兩類：

9、一類利用植物為材料進行高壓冷凍技術(shù)本身的研究和發(fā)展，分為兩類：一類利用植物為材料進行高壓冷凍技術(shù)本身的研究和發(fā)展，另一類則以高壓冷凍技術(shù)為手段來探討結(jié)構(gòu)植物學(xué)研究中的一些問題。另一類則以高壓冷凍技術(shù)為手段來探討結(jié)構(gòu)植物學(xué)研究中的一些問題。應(yīng)用高壓冷凍技術(shù)對不同植物細胞進行研究并和常規(guī)化學(xué)固定方應(yīng)用高壓冷凍技術(shù)對不同植物細胞進行研究并和常規(guī)化學(xué)固定方法比較，可以充分說明高壓冷凍技術(shù)的優(yōu)越性。法比較，可以充分說明高壓冷凍技術(shù)的優(yōu)越性。Kan

10、ekoKaneko和WaltherWalther利用高壓冷凍技術(shù)和常規(guī)化學(xué)固定方法對萌發(fā)的豌豆幼葉進行了超微結(jié)用高壓冷凍技術(shù)和常規(guī)化學(xué)固定方法對萌發(fā)的豌豆幼葉進行了超微結(jié)構(gòu)的比較研究，結(jié)果顯示：經(jīng)高壓冷凍固定的樣品，細胞膜光滑無皺構(gòu)的比較研究，結(jié)果顯示：經(jīng)高壓冷凍固定的樣品，細胞膜光滑無皺褶，細胞器非常飽滿，細胞質(zhì)和細胞器基質(zhì)均勻濃厚，高爾基體潴泡褶，細胞器非常飽滿，細胞質(zhì)和細胞器基質(zhì)均勻濃厚，高爾基體潴泡清晰，同時微絲束頻繁可見。同樣

11、，在發(fā)菜（清晰，同時微絲束頻繁可見。同樣，在發(fā)菜（NostocflagellifmeNostocflagellifme）營養(yǎng)細胞的超微結(jié)構(gòu)研究中也證實，經(jīng)高壓冷凍固定和冷凍置換制備營養(yǎng)細胞的超微結(jié)構(gòu)研究中也證實，經(jīng)高壓冷凍固定和冷凍置換制備的發(fā)菜營養(yǎng)細胞，膠質(zhì)鞘與細胞結(jié)合緊密，細胞壁分層清晰，細胞質(zhì)的發(fā)菜營養(yǎng)細胞，膠質(zhì)鞘與細胞結(jié)合緊密，細胞壁分層清晰，細胞質(zhì)膜平滑，內(nèi)膜結(jié)構(gòu)飽滿，而應(yīng)用常規(guī)化學(xué)方法，膠質(zhì)鞘嚴(yán)重收縮，細膜平滑，內(nèi)膜結(jié)構(gòu)飽滿