通过原位空间与热分析关联揭示冷冻保存过程中细胞的局部环境

冷冻保存是延长活细胞和组织寿命的唯一完全确立的方法，是从基础生物学到临床实践等一系列活动的关键。尽管其应用广泛且影响深远，冷冻保存的核心方面，如冷冻过程中细胞的物理化学环境，仍然难以捉摸。在此，我们通过将原位显微定向冷冻（用于可视化冷冻过程中的细胞及其周围环境）与冷冻介质相图相结合来解决这一问题。我们提取了冷冻保存过程中冷冻介质的空间分布，提供了一个工具来描述冷冻过程中任意时刻的细胞邻近环境。我们表明，两个主要事件定义了细胞局部环境随时间的变化：与移动冰锋的相互作用，以及与我们在此引入的术语——玻璃态移动锋的相互作用。我们的关联策略可应用于临床研究和实践中相关的细胞，并有助于基于局部物理化学线索设计新的冷冻保护介质。