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靜磁場對於人類紅血球細胞慢速冷凍之影響

為了解決HONDA C125的問題，作者林君彥 這樣論述：

冷凍保存在組織修復和再生醫學占了很重要的一部分，但是目前冷凍保存的技術已經達到了一個瓶頸，現今科技仍然無法成功地冷凍保存複雜的組織或器官。因此許多研究開始尋找外加的物理方式來增進冷凍保存的效率，以彌補傳統冷卻速率與冷凍保護劑的不足之處。本研究的目的是評估靜磁場在慢速冷凍程序中，對人類紅血球的冷凍保護效果。在臨床上，紅血球雖然可以透過添加40%的甘油做為冷凍保護劑，在慢速冷凍下獲得很好的保存效率。但是在解凍後，要將高濃度甘油從紅血球中移除，是昂貴且耗時的一件事。因此本研究將分為三大部分，來探討靜磁場對於紅血球冷凍的影響。第一部分，初步探討冷凍保護劑加上靜磁場暴露對紅血球冷凍的影響，本研究結果發

現磁場暴露對紅血球是安全的，且靜磁場也有冷凍保護紅血球的潛力；第二部分，則嘗試以不同強度的靜磁場，來觀察磁場強度對紅血球解凍後存活率的影響，結果發現靜磁場的冷凍保護效果會隨著磁場強度的增加而提升，解凍後的紅血球功能也維持正常；第三部分，我們製作了一台磁性冷凍儀，以實驗來驗證靜磁場的冷凍保護效果，並嘗試探討磁場冷凍保護的機制。關於第三部分的實驗大致如下：我們將人類紅血球細胞添加了減半甘油作為冷凍保護劑，並使用慢速降溫程序搭配0.0 ~ 0.8 T的靜磁場暴露，隨後停留在-80˚C冰庫24小時。並於快速解凍後，進行紅血球的存活率、形態和功能性等分析。為了進一步了解靜磁場可能的冷凍保護機制，對於經過

靜磁場暴露的紅血球進行了細胞膜流動性和脫水穩定性的測試。我們的研究結果發現，在慢速冷凍程序中加入0.4 T或0.8 T靜磁場的暴露，解凍後紅血球的相對存活率分別極顯著地增加了10％和20％（p < 0.001）。而經過磁性冷凍後的紅血球在與0 T控制組的比較下，細胞在形態上和代謝物的濃度上都沒有改變。然而，紅血球於靜磁場中，其細胞膜流動性有明顯的下降，但其變化會在紅血球離開磁場後復原。對紅血球的脫水穩定性實驗則發現，當紅血球暴露於0.8 T的靜磁場中，會顯著抑制紅血球的破壞（p < 0.05）。依據這些結果可以推論，0.8 T的靜磁場暴露降低了細胞膜流動性，而提高了紅血球細胞膜的穩定性，並有能

力抵抗慢速冷凍程序中脫水所造成的細胞損害。未來可以將此磁性冷凍技術應用於血袋、組織或器官的冷凍保存研究上，而靜磁場將可成為除了降溫速率與冷凍保護劑以外的冷凍參數選擇。