Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води
Selection of cryopreservation parameters, such as cooling rates, is crucial for the successful preservation of cell suspensions. The objective of this study was to assess the impact of cooling rates and nucleation on the survival of testicular interstitial cells (ICs) and to model cell osmotic behav...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Veröffentlicht: |
Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/2190 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
Institution
Problems of Cryobiology and Cryomedicine| _version_ | 1870649981126311936 |
|---|---|
| author | Pakhomov, Oleksandr Kovalenko, Igor Poliakova, Hanna Gurina, Tetiana Bozhok, Galyna |
| author_facet | Pakhomov, Oleksandr Kovalenko, Igor Poliakova, Hanna Gurina, Tetiana Bozhok, Galyna |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Oleksandr Pakhomov",
"institution": "Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, Ukraine"
},
{
"author": "Igor Kovalenko",
"institution": "Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, Ukraine"
},
{
"author": "Hanna Poliakova",
"institution": "Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, Ukraine"
},
{
"author": "Tetiana Gurina",
"institution": "Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, Ukraine"
},
{
"author": "Galyna Bozhok",
"institution": "Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Pakhomov, Oleksandr |
| baseUrl_str | https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-13T22:06:08Z |
| description | Selection of cryopreservation parameters, such as cooling rates, is crucial for the successful preservation of cell suspensions. The objective of this study was to assess the impact of cooling rates and nucleation on the survival of testicular interstitial cells (ICs) and to model cell osmotic behavior based on the Kedem-Katchalsky formalism during water crystallization. The ICs were cooled in the serum-free medium supplemented with 0.7 M DMSO and 100 mg/ml dextran 40 (0.7DMSO+D40). The modeling of IC osmotic behavior in the medium, based on experimentally determined water and DMSO membrane permeability coefficients and activation energies, revealed the potential to increase the cooling rate from the "standard" 1 °C/min. This possibility was tested experimentally using higher cooling rates of 2, 5, and 10 °C/min. A cooling rate of 2 °C/min, combined with controlled nucleation parameters, was shown to be beneficial for preserving ICs in 0.7DMSO + D40. The approach including modeling, the use of defined serum-free compositions, controlled nucleation and optimization of cooling rates, can be applied to other cell types cryopreserved in multicomponent cryopreservation media.
Probl Cryobiol Cryomed. 2026; 36(2): 79—88 |
| first_indexed | 2026-07-14T01:00:41Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | cryo-org-ua-article-2190 |
| institution | Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| last_indexed | 2026-07-14T01:00:41Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | cryo-org-ua-article-21902026-07-13T22:06:08Z Modeling cell osmotic behavior during cooling and water crystallization Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води Pakhomov, Oleksandr Kovalenko, Igor Poliakova, Hanna Gurina, Tetiana Bozhok, Galyna cooling rate nucleation Kedem-Katchalsky formalism serum-free media dextran dimethyl sulfoxide testicular interstitial cells cryopreservation швидкість охолодження нуклеація модель Кедема-Качальського безсироваткові середовища декстран диметилсульфоксид клітини інтерстицію сім’яника кріоконсервування Selection of cryopreservation parameters, such as cooling rates, is crucial for the successful preservation of cell suspensions. The objective of this study was to assess the impact of cooling rates and nucleation on the survival of testicular interstitial cells (ICs) and to model cell osmotic behavior based on the Kedem-Katchalsky formalism during water crystallization. The ICs were cooled in the serum-free medium supplemented with 0.7 M DMSO and 100 mg/ml dextran 40 (0.7DMSO+D40). The modeling of IC osmotic behavior in the medium, based on experimentally determined water and DMSO membrane permeability coefficients and activation energies, revealed the potential to increase the cooling rate from the "standard" 1 °C/min. This possibility was tested experimentally using higher cooling rates of 2, 5, and 10 °C/min. A cooling rate of 2 °C/min, combined with controlled nucleation parameters, was shown to be beneficial for preserving ICs in 0.7DMSO + D40. The approach including modeling, the use of defined serum-free compositions, controlled nucleation and optimization of cooling rates, can be applied to other cell types cryopreserved in multicomponent cryopreservation media. Probl Cryobiol Cryomed. 2026; 36(2): 79—88 Probl Cryobiol Cryomed. 2026; 36(2): 79—88 Для успішного збереження клітинних суспензій важливим є визначення такого параметра кріоконсервування, як швидкість охолодження. Метою цього дослідження було оцінити вплив швидкості охолодження та нуклеації на виживаність інтерстиціальних клітин (ІК) сім’яника, а також змоделювати осмотичну поведінку клітин на основі формалізму Кедема–Качальського під час кристалізації води. Клітини інтерстицію охолоджували в безсироватковому середовищі, який містив 0,7 М ДМСО та 100 мг/мл декстрану 40 (0,7ДМСО + Д40). Моделювання осмотичної поведінки КІ у середовищі, яке засноване на експериментально визначених показниках мембранної проникності для води та ДМСО і відповідних енергіях активації, показало потенційну можливість підвищення швидкості охолодження порівняно зі «стандартною» 1 °C/хв. Цю можливість було перевірено експериментально із застосуванням вищих швидкостей охолодження — 2, 5 та 10 °C/хв. Було показано, що швидкість охолодження 2 °C/хв у поєднанні з контрольованими параметрами нуклеації є сприятливою для збереження КІ у середовищі з декстраном і ДМСО. Підхід, який включає моделювання, використання хімічно визначених безсироваткових композицій, контрольовану нуклеацію та оптимізацію швидкостей охолодження, може бути застосований до кріоконсервування інших типів клітин у розчинах із хімічно визначеним станом. Probl Cryobiol Cryomed. 2026; 36(2): 79—88 Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2026-07-14 Article Article Research article https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/2190 Problems of Cryobiology and Cryomedicine; Vol. 36 No. 2 (2026): Probl Cryobiol Cryomed; 79—88 Проблемы криобиологии и криомедицины; Том 36 № 2 (2026): Probl Cryobiol Cryomed; 79—88 Проблеми кріобіології і кріомедицини; Том 36 № 2 (2026): Probl Cryobiol Cryomed; 79—88 2518-7376 2307-6143 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | швидкість охолодження нуклеація модель Кедема-Качальського безсироваткові середовища декстран диметилсульфоксид клітини інтерстицію сім’яника кріоконсервування Pakhomov, Oleksandr Kovalenko, Igor Poliakova, Hanna Gurina, Tetiana Bozhok, Galyna Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| title | Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| title_alt | Modeling cell osmotic behavior during cooling and water crystallization |
| title_full | Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| title_fullStr | Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| title_full_unstemmed | Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| title_short | Моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| title_sort | моделювання осмотичної поведінки клітин під час охолодження та кристалізації води |
| topic | швидкість охолодження нуклеація модель Кедема-Качальського безсироваткові середовища декстран диметилсульфоксид клітини інтерстицію сім’яника кріоконсервування |
| topic_facet | cooling rate nucleation Kedem-Katchalsky formalism serum-free media dextran dimethyl sulfoxide testicular interstitial cells cryopreservation швидкість охолодження нуклеація модель Кедема-Качальського безсироваткові середовища декстран диметилсульфоксид клітини інтерстицію сім’яника кріоконсервування |
| url | https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/2190 |
| work_keys_str_mv | AT pakhomovoleksandr modelingcellosmoticbehaviorduringcoolingandwatercrystallization AT kovalenkoigor modelingcellosmoticbehaviorduringcoolingandwatercrystallization AT poliakovahanna modelingcellosmoticbehaviorduringcoolingandwatercrystallization AT gurinatetiana modelingcellosmoticbehaviorduringcoolingandwatercrystallization AT bozhokgalyna modelingcellosmoticbehaviorduringcoolingandwatercrystallization AT pakhomovoleksandr modelûvannâosmotičnoípovedínkiklítinpídčasoholodžennâtakristalízacíívodi AT kovalenkoigor modelûvannâosmotičnoípovedínkiklítinpídčasoholodžennâtakristalízacíívodi AT poliakovahanna modelûvannâosmotičnoípovedínkiklítinpídčasoholodžennâtakristalízacíívodi AT gurinatetiana modelûvannâosmotičnoípovedínkiklítinpídčasoholodžennâtakristalízacíívodi AT bozhokgalyna modelûvannâosmotičnoípovedínkiklítinpídčasoholodžennâtakristalízacíívodi |