Электромагнитный разогрев криоконсервированных тканей: влияние выбора криопротектора и формы образца на равномерность нагревания

Метод, предложенный для криоконсервации тканей и органов, заключается в добавлении криопротектора (CPA) в концентрации, достаточной для обеспечения витрификации, и использовании быстрого электромагнитного нагревания при отогреве для предотвращения образования кристаллов льда. Мы сравнили физические и биологические свойства четырех криопротекторов, измеряя скорость и равномерность нагревания сферы диаметром 36 мм, помещенной в аппликатор с частотой 434 МГц, а также токсичность для эндотелиальных клеток ECV304. Этандиол и диметилсульфоксид обеспечивали быстрое и равномерное нагревание, но были токсичны для эндотелиальных клеток в концентрациях, вызывающих витрификацию. Бутан-2,3-диол был менее токсичен, однако характер нагревания был неприемлемо неравномерным. Пропан-1,2-диол не обладал значительно большей токсичностью по сравнению с бутан-2,3-диолом и обеспечивал равномерное нагревание. Поэтому он является оптимальным выбором криопротектора для витрификации тканей. Мы показали, что равномерность нагревания коррелирует с диэлектрическими свойствами перфузата. Кроме того, равномерное нагревание возможно в образцах несферической формы при условии, что они имеют приблизительно эллипсоидальную форму.