Кирилюк Г. Л. Вплив кріопротекторві і режимів заморожування на механічне пошкодження клітин в області субевтектичних температур

Дисертаційну роботу присвячено вивченню впливу концентрацій кріопротекторів (ДМСО, гліцерин, ПЕО-1500) і режимів заморожування на пошкодження біологічних об'єктів (на прикладі клітин Saccharomyces cerevisiae, клітин диплоїдної культури людини та клітин фібробластів людини) в області субевтектичних температур у процесі кріоконсервування. На основі метода термопластичної деформації розроблена методика визначення механічних характеристик зразків і досліджені пружнопластичні властивості розчинів кріопротекторів поблизу температур їх склування. Запропоновано новий підхід до визначення оптимальних концентрацій кріопротекторних речовин у захисному розчині при застосуванні їх у процесі кріоконсервування. Визначено порогові концентрації досліджених кріопротекторів у захисному середовищі, при яких відокремлені одна від одної рідинні включення перетворюються у наскрізні рідинні прошарки між кристалами льоду. При кріоконсервуванні клітин S. cerevisiae і клітин культур людини спостерігається різке зростання життєздатності клітин при перевищенні порогових концентрацій кріопротекторів у розчині після кріоконсервування, що вказує на загальний характер виявленого явища. Встановлено, що одним із механізмів кріопрошкодження біооб'єктів є пластична релаксація підвищеного тиску, який виникає в окремих рідиннофазних включеннях за рахунок нерівноважної кристалізації. Визначені субевтектичні температурні інтервали та інтервали температур, де відбувається склування водних розчинів кріопротекторів методом термопластичної деформації. Встановлено, що ці температурні інтервали необхідно враховувати у процесі кріоконсервування для зменшення механічного пошкодження біологічних об'єктів. З обліком отриманих експериментальних даних оптимізовано режими охолодження біологічних об'єктів на прикладі клітин S. cerevisiae.