天津大学科学家首创新型无毒超低温细胞保存技术

中国新闻网 | 2019-10-21 

新型无毒超低温细胞保存技术原理示意图。（天津大学提供）　钟欣　摄

　　中新网天津10月21日电 (记者 张道正 通讯员 焦德芳、全莉)记者21日从天津大学获悉，该校化工学院张雷、杨静团队成功研发新型细胞超低温保存术，首次实现低成本无毒副作用超低温保存人类软骨细胞，有望成为细胞治疗领域的重大突破，为血液病、癌症患者等人群带来福音。该成果现已发表于美国化学会权威期刊《生物大分子》。

　　细胞治疗是指将细胞在体外培养后移植到患者体内，以修复或替换人体受损的组织或细胞，从而达到治愈目的。将细胞超低温冷冻保存用于未来“唤醒”与治疗，被称人类医学发展史上最具想象力的“后悔药”。其原理为：在-80℃或-196℃下使细胞新陈代谢完全停止而处于“假死”或“休眠”的状态，从而实现长期保存细胞的活性和功能。目前相关技术存在严重“瓶颈”：降温过程中形成生长的冰晶会给细胞造成致命的冷冻损伤。为使细胞在低温冷冻时不受伤害，目前最主流的方法是添加有机保护溶剂——二甲基亚砜(DMSO)。这类保护剂本身具有毒性，细胞冷冻复苏后必须经过复杂的“洗毒”程序才能培养扩增或注入病人体内。可即使“洗毒”后复苏的细胞仍会引发病人诸多副作用，如恶心呕吐、支气管痉挛、肾功能衰竭和心脏骤停等。此外，我国临床应用一直依赖国外进口的此类冻存保护液产品，价格十分昂贵。

　　天津大学青年教师杨静在研究中创造性地选取天然两性离子甜菜碱作为细胞内冻存保护剂，成功实现了人体软骨细胞的超低温保存，细胞复苏成活率可达90%以上，从而创造了新型超低温细胞保存技术。根据实验结果显示，这种新技术对软骨细胞活性与功能都无明显损伤，可高效冷冻保存软骨细胞，并有望实现细胞复苏后直接用于临床治疗，无需保护剂洗脱的复杂程序。

　　目前，该项成果已经成功获批国家专利并申请国际PCT专利。“我们正在针对其他种类人体细胞进行实验”杨静表示，“用我们的新技术研发的细胞超低温保护剂不仅对细胞完全无毒无害，也可望替代进口产品，大幅度降低科学研究和临床成本，为需要细胞治疗的患者带来福音。”