引言

随着生物药特别是细胞治疗/抗体药的不断出新，高质量的生物样本包括细胞的存储的重要性愈发凸显，作为其理论基础的低温生物学愈受重视。

近期，由中国卫生信息与健康医疗大数据学会细胞生物资源与医药创新联合会主办，原能细胞科技集团、bioSeedin柏思荟承办的“细胞生物资源与医药创新”主题系列讲座活动首轮讲座，在原能细胞产业园多媒体报告厅圆满落幕。

本期学术讲座特邀上海理工大学医疗器械与食品学院院长——刘宝林教授为主讲嘉宾，其主题为低温生物医学基本原理、技术及设备。刘教授以生动形象的低温生物现象和详实可靠的低温实验数据，为现场及线上余位观众带来一场精彩纷呈的学术讲座。

刘宝林教授讲座现场

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小编整理了刘教授讲座的部分，一起给自己充充电吧！

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1、适当的低温对生命有利

活在寒带的人的平均寿命比生活在热带的人长10到30岁，前者每10万人口百岁老寿星的数量是后者的10倍以上。来自美国、日本、俄罗斯等国的医疗情报指出，在一定范围内降低体温，确实有延年益寿的作用。医学专家还预测，如果一个人每晚睡觉前的体温能下降5℃,则该人的寿命可延长50%。

面对这一预测的巨大诱惑力，美国的生化学家时特鲁博士试制了一种供人睡眠用的特制冷房，晚上睡眠时可使人的体温降低10°C以上，而翌晨冷房里气温会自动回升，人起床后的体温会很快恢复正常，并不影响工作、生活和学习。

2、人的体温降低2~3.5°C，人的寿命可能延长1倍以上

科学家发现当人的体温降低3°C,体内的代谢率就可降低一半，机体的耗氧量仅为正常体温下的50%。由此推算,若能将人的体温降低2~3.5°C，人的寿命可能延长1倍以上。当然，人的体温不可能随意降低或升高，也未找到降低体温的安全方法,但可以借助一些特殊的锻炼方法来达到目的，比如冷水浴、冬泳等。

3、低温体为什么会长寿

医学研究证实，体温与基础代谢率有着密切的关系。体温下降，代谢率也下降，当体温降到30°C时，人的代谢率可降低一半，机体的氧的消耗量也为正常体温时的一半。

4、低温生物学：研究在低温下生物体的科学

研究低温对生物的影响及其应用的生物学分支学科。通常所谓低温是指0°C左右，深低温一般指-80°C以下。低温生物学过去主要研究植物的冻害以及细菌和昆虫对低温的耐性等。

20世纪以来，开始了对生物材料的低温处理研究，工作逐渐进入了细胞和分子的水平，研究成果被广泛应用于生物制品，家畜精子以及人的某些器官，特别是细胞、组织和器官的低温保存。

5、低温生物医学=低温生物学+低温医学

低温医学：低温对人类生命过程的影响，以及低温在医学中的应用。

包括：人的冻伤与防冻;低温麻醉等；细胞、组织、器官的低温保存；低温临床手术等。

6、冻存过程中细胞的损伤

分为胞内冰损伤和溶质损伤，与细胞内的水分子，细胞膜种类，保护剂等息息相关

7、影响生物体低温保存的因素

组织样本保存前的处理过程、保存方法、保存条件及时间等都会影响样本质量，乃至有用信息的改变。

因素：低温保护剂（CPA）；冷却速率；冰晶；机械应力

8、传统样本存储模式瓶颈

传统的生物样本存储模式，大多手工操作，不单会导致操作标准不一，而且会存在样本常温曝露、反复冻融、交叉污染，结霜生冻，信息难以追溯等风险，

9、自动化低温生物样本存储设备的优势

以原能细胞自主研发的全自动深低温生物样本存储设备为例。这些产品，一方面避免了人工操作的误差，更重要的是能做到对样本的全流程深低温保护，从采集、制备、程序降温到入库、出库、复苏等各环节都能保证样本处于低温环境，保障样本的安全和质量，而且可以全流程追溯每个环节操作信息，对临床和科研来说，意义重大。

而且自动化设备可大规模存储样本，提升工作效率，同时避免低温冻伤风险，是未来生物样本库发展的主流方向。

10、两步冷冻法

先将细胞放在含有抗冻剂的溶液中进行预处理，接着用程序降温仪将上述细胞连同溶液以较慢的速度降温，细胞外溶液中的水分结冰使溶液的浓度升高，胞内的水分透过细胞膜向外渗出，细胞体积收缩，胞内溶液浓度提高。

到一定的低温时,快速降温至液氮温度，并长期保存在此温度下。

11、玻璃化保存

含有高浓度的抗冻保护剂溶液(6mol/L以上)分步加载入细胞后，在0°C以上温度直接投入液氮的急速冷却过程中，液体的粘度增加，当粘度达到临界值时发生凝固化。

12、实现精准医疗需要生物样本库的支撑

通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,对于大样本人群与特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用。

从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点，并对一种疾病不同状态和过程进行精确分类,最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的,提高疾病诊治与预防的效益，这就需要有高质量的生物样本/数据库。

13、低温生物医学技术的临床价值

随着制冷技术在生物医学工程领域的广泛应用，低温生物医学技术在临床和商业领域发挥着日益重要的作用,并逐渐形成一个技术和产业群，具有重要的产业价值和学术意义。在21世纪飞速发展的信息技术和工业技术的带领下，诸多低温生物医学仪器和设备得以成功研制并完善，有力的推动了整个学科的快速发展，带来了新的技术突破，并形成诸多的新兴产业。

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刘宝林教授讲座直播视频

讲座之后，刘宝林教授还与现场近百位听讲观众，就低温生物医学技术的实际应用与技术拓展进行了友好互动，现场学术气氛热烈，为本次讲座画下圆满句号，让我们继续期待下一次的系列讲座！

Tips：

刘宝林教授：

上海理工大学医疗器械与食品学院院长

教育部现代微创医疗器械及技术工程研究中心副主任中国医药生物技术协会组织生物样本库分会低温生物学组组长上海市低温生物医学技术服务平台主任