Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15
Preservation of cells during crystallization of the cell suspension is influenced by two types of damaging factors. The first type of cryoinjury occurs during the crystallization of the extracellular environment and is caused by dehydration of cells, increasing the concentration and ionic strength o...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/1740 |
| 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_ | 1859479307361976320 |
|---|---|
| author | Gordienko, Olga Kovalenko, Igor Kovalenko, Svitlana Kuleshova , Larysa Todrin , Oleksandr |
| author_facet | Gordienko, Olga Kovalenko, Igor Kovalenko, Svitlana Kuleshova , Larysa Todrin , Oleksandr |
| author_sort | Gordienko, Olga |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-11-11T08:31:32Z |
| description | Preservation of cells during crystallization of the cell suspension is influenced by two types of damaging factors. The first type of cryoinjury occurs during the crystallization of the extracellular environment and is caused by dehydration of cells, increasing the concentration and ionic strength of extracellular and intracellular solutions. As the cooling rate rises, the damage rate of the first type decreases as a result of the reduced time of action of damaging factors. The second type of cryoinjury is intracellular crystallization, the probability of which enhances at high cooling rates, is considered the most destructive to cells. The optimal linear cooling rate for PK-15 cells is determined using a physico-mathematical model, which describes the probability of cryoinjury of cells in the linear freezing mode and is based on the two-factor theory of cryoinjury, thermodynamic theory of homogeneous crystallization and general theory of activation-type processes. The findings have shown that within the range of cooling rates < 0.5 °C/min the cryoinjury of PK-15 cells occurs mainly due to the effects of the solution, and at cooling rates > 2.5 °C/min this was mainly resulted from an intracellular crystallization. The dependence of the percentage of damaged cells on the cooling rate has a relatively wide minimum within the range of cooling rates of 0.5 °C/min… 2.5 °C/min.
 
Probl Cryobiol Cryomed 2021; 31(3): 214-222 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:25:41Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-1740 |
| institution | Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-02T15:21:32Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-17402021-11-11T08:31:32Z Theoretical Estimation of Optimal Linear Cooling Rate for PK-15 Cell Suspension Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 Gordienko, Olga Kovalenko, Igor Kovalenko, Svitlana Kuleshova , Larysa Todrin , Oleksandr клітини PK-15 двохфакторна теорія кріопошкодження внутрішньоклітинна кристалізація ефекти розчину фізико-математична модель PK-15 cells two-factor theory of cryoinjury intracellular crystallization solution effect physical and mathematical model Preservation of cells during crystallization of the cell suspension is influenced by two types of damaging factors. The first type of cryoinjury occurs during the crystallization of the extracellular environment and is caused by dehydration of cells, increasing the concentration and ionic strength of extracellular and intracellular solutions. As the cooling rate rises, the damage rate of the first type decreases as a result of the reduced time of action of damaging factors. The second type of cryoinjury is intracellular crystallization, the probability of which enhances at high cooling rates, is considered the most destructive to cells. The optimal linear cooling rate for PK-15 cells is determined using a physico-mathematical model, which describes the probability of cryoinjury of cells in the linear freezing mode and is based on the two-factor theory of cryoinjury, thermodynamic theory of homogeneous crystallization and general theory of activation-type processes. The findings have shown that within the range of cooling rates < 0.5 °C/min the cryoinjury of PK-15 cells occurs mainly due to the effects of the solution, and at cooling rates > 2.5 °C/min this was mainly resulted from an intracellular crystallization. The dependence of the percentage of damaged cells on the cooling rate has a relatively wide minimum within the range of cooling rates of 0.5 °C/min… 2.5 °C/min.   Probl Cryobiol Cryomed 2021; 31(3): 214-222 Probl Cryobiol Cryomed 2021; 31(3): 214-222 На збереженість клітин у процесі кристалізації клітинної суспензії впливають два типи пошкоджуючих чинників. Перший тип кріопошкоджень виникає під час кристалізації позаклітинного середовища і викликаний зневодненням клітин, підвищенням концентрації та іонної сили поза- та внутрішньоклітинних розчинів. При збільшенні швидкості охолодження ступінь пошкоджень першого типу зменшується внаслідок скорочення часу дії пошкоджуючих чинників. Другий тип кріопошкодження – внутрішньоклітинна кристалізація, ймовірність якої зростає за високих швидкостей охолодження, вважається максимально згубною для клітин. У роботі визначено оптимальну лінійну швидкість охолодження клітин PK-15 за допомогою фізико-математичної моделі, яка описує ймовірність кріопошкодження клітин при лінійному режимі заморожування та ґрунтується на двохфакторній теорії кріопошкодження, термодинамічній теорії гомогенної кристалізації та загальній теорії процесів активаційного типу. Результати розрахунку показали, що в діапазоні швидкостей охолодження 2,5°С/хв – переважно в результаті внутрішньоклітинної кристалізації. Залежність відсотка пошкоджених клітин від швидкості охолодження має порівняно широкий мінімум в діапазоні швидкостей охолодження 0,5…2,5 °С/хв.   Probl Cryobiol Cryomed 2021; 31(3): 214-222 Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2021-10-08 Article Article Research article application/pdf https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/1740 10.15407/cryo31.03.214 Problems of Cryobiology and Cryomedicine; Vol. 31 No. 3 (2021): Probl Cryobiol Cryomed; 214-222 Проблемы криобиологии и криомедицины; Том 31 № 3 (2021): Probl Cryobiol Cryomed; 214-222 Проблеми кріобіології і кріомедицини; Том 31 № 3 (2021): Probl Cryobiol Cryomed; 214-222 2518-7376 2307-6143 en https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/1740/1845 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | клітини PK-15 двохфакторна теорія кріопошкодження внутрішньоклітинна кристалізація ефекти розчину фізико-математична модель Gordienko, Olga Kovalenko, Igor Kovalenko, Svitlana Kuleshova , Larysa Todrin , Oleksandr Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 |
| title | Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 |
| title_alt | Theoretical Estimation of Optimal Linear Cooling Rate for PK-15 Cell Suspension |
| title_full | Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 |
| title_fullStr | Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 |
| title_full_unstemmed | Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 |
| title_short | Теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин PK-15 |
| title_sort | теоретична оцінка оптимальної лінійної швидкості охолодження суспензії клітин pk-15 |
| topic | клітини PK-15 двохфакторна теорія кріопошкодження внутрішньоклітинна кристалізація ефекти розчину фізико-математична модель |
| topic_facet | клітини PK-15 двохфакторна теорія кріопошкодження внутрішньоклітинна кристалізація ефекти розчину фізико-математична модель PK-15 cells two-factor theory of cryoinjury intracellular crystallization solution effect physical and mathematical model |
| url | https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/1740 |
| work_keys_str_mv | AT gordienkoolga theoreticalestimationofoptimallinearcoolingrateforpk15cellsuspension AT kovalenkoigor theoreticalestimationofoptimallinearcoolingrateforpk15cellsuspension AT kovalenkosvitlana theoreticalestimationofoptimallinearcoolingrateforpk15cellsuspension AT kuleshovalarysa theoreticalestimationofoptimallinearcoolingrateforpk15cellsuspension AT todrinoleksandr theoreticalestimationofoptimallinearcoolingrateforpk15cellsuspension AT gordienkoolga teoretičnaocínkaoptimalʹnoílíníjnoíšvidkostíoholodžennâsuspenzííklítinpk15 AT kovalenkoigor teoretičnaocínkaoptimalʹnoílíníjnoíšvidkostíoholodžennâsuspenzííklítinpk15 AT kovalenkosvitlana teoretičnaocínkaoptimalʹnoílíníjnoíšvidkostíoholodžennâsuspenzííklítinpk15 AT kuleshovalarysa teoretičnaocínkaoptimalʹnoílíníjnoíšvidkostíoholodžennâsuspenzííklítinpk15 AT todrinoleksandr teoretičnaocínkaoptimalʹnoílíníjnoíšvidkostíoholodžennâsuspenzííklítinpk15 |