Trong lĩnh vực bảo quản mẫu sinh học, kiểm soát chính xác áp suất thẩm thấu là yếu tố cốt lõi để duy trì hoạt động của tế bào, và máy đo thâm nhập đóng băng, với độ chính xác và độ tin cậy cao, trở thành công cụ quan trọng để đảm bảo hoạt động của tế bào. Cơ chế tác dụng và giá trị lâm sàng của nó thể hiện ở ba mặt sau:

I. Cơ chế gây tử vong cho tế bào do mất cân bằng áp suất thẩm thấu

Màng tế bào hoạt động như một màng bán thấm, chênh lệch áp suất thẩm thấu bên trong và bên ngoài ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy xuyên màng của các phân tử nước. Khi áp suất thẩm thấu bên ngoài tế bào tăng đột biến (môi trường thẩm thấu cao), dòng nước bên trong tế bào dẫn đến sự phân tách của thành chất, kích hoạt các tế bào co lại hoặc thậm chí chết; Ngược lại, môi trường thấm thấp làm cho tế bào giãn nở và vỡ. Ví dụ, các tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) trong quá trình hồi sức đông lạnh, nếu áp suất thẩm thấu môi trường quá khác biệt so với dịch tế bào sau khi tan băng, sẽ gây ra sốc thẩm thấu dẫn đến cái chết của hơn 80% tế bào do sự phá hủy cấu trúc màng. Thẩm thấu điểm đóng băng cung cấp các thông số chính xác cho việc xây dựng dung dịch bảo quản tế bào bằng cách định lượng giá trị thẩm thấu của dung dịch, kiểm soát sự dao động của áp suất thẩm thấu trong phạm vi dung nạp tế bào (ví dụ, khoảng áp suất thẩm thấu 139-1075mOsm với tỷ lệ sống tế bào ES cao nhất ở chuột).

II. Lợi thế kỹ thuật và kiểm soát chất lượng của máy đo thâm nhập điểm đóng băng

Thiết bị này dựa trên nguyên tắc giảm điểm đóng băng, tính toán áp suất thẩm thấu bằng cách đo sự thay đổi nhiệt độ điểm đóng băng của dung dịch, độ chính xác đo của nó có thể đạt ± 2 mOsm và sai số lặp lại nhỏ hơn 2,5 mOsm. So với thiết bị thẩm thấu điểm sương, nó sử dụng phương pháp dao động để gây ra kết tinh, tránh ô nhiễm chéo do đầu dò kim loại tiếp xúc với mẫu và đảm bảo sự ổn định của kết quả kiểm tra. Trong quá trình phát triển thuốc thử đông lạnh tế bào, máy đo thâm nhập điểm đóng băng có thể sàng lọc các loại và nồng độ chất bảo vệ đông lạnh tối ưu (CPA), chẳng hạn như xác minh sự tương đương của giới hạn dung nạp thẩm thấu tế bào ES trong điều kiện 1.0MCPA với chế độ đông lạnh truyền thống, cung cấp cơ sở định lượng cho nghiên cứu và phát triển thuốc thử mới.

Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

Trong lĩnh vực truyền máu lâm sàng, máy đo thâm nhập điểm đóng băng hướng dẫn công thức bảo quản hồng cầu và ngăn chặn phản ứng tan máu; Trong liệu pháp tế bào, nó làm tăng tỷ lệ hồi sức của iPSC lên 15% bằng cách theo dõi gradient thẩm thấu của dịch hồi sức và tối ưu hóa các quy trình nhỏ giọt (chẳng hạn như từ từ thêm các tế bào tan băng vào môi trường thay vì trộn trực tiếp). Ngoài ra, dụng cụ này được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển dược phẩm để đánh giá độc tính của áp suất thẩm thấu tiêm đối với các tế bào nội mô mạch máu, phát hiện cân bằng điện giải đồ uống thể thao trong khoa học thực phẩm, đánh giá mức độ ô nhiễm chất lượng nước trong giám sát môi trường, tất cả đều phản ánh giá trị ứng dụng xuyên lĩnh vực của nó.

Thông qua việc định lượng các thông số áp suất thẩm thấu, thiết lập "ngưỡng an toàn" cho việc bảo tồn tế bào, độ chính xác và ổn định của phép đo trực tiếp quyết định hiệu quả duy trì hoạt động của tế bào. Từ nghiên cứu cơ bản đến chuyển đổi lâm sàng, thiết bị này đã trở thành "tiêu chuẩn vàng" trong kiểm soát chất lượng bảo quản mẫu sinh học, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng cho các lĩnh vực tiên tiến như liệu pháp tế bào và y học tái tạo.