AIE活性抗冻水凝胶可实现低温环境下多级信息的加密与解密

抗冻水凝胶可在低温环境下调控内部水分子的冻结状态,进而维持其优异特性(如智能响应性、离子运输能力等)以及拓展其在低温环境下的应用。本文开发了一系列具有AIE活性的抗冻水凝胶,其可用于低温环境下的信息加密/解密。根据水凝胶中甜菜碱浓度的不同使其具有可调的冻结温度(T_(f))。当温度高于/低于Tf时,编码于水凝胶内的AIE分子表现出不发光/发光行为,从而实现信息的加密/解密。此外,通过调控水凝胶的冷冻程序,或者在水凝胶中原位引入具有光热效应的硫化铜纳米粒子并结合一定的照射条件,可实现多级信息的读取,从而增强信息的安全性。最后,由于该水凝胶对外界温度波动表现出不可逆性,因此可作为无需外界供能的超低温防伪标签,用于实时可视化监测冷链运输过程中细胞的活性。

以氧化三甲胺作为细胞冻存保护剂的研究

为了开发1种新型高效无毒的超低温冻存保护剂,解决当前保护剂存在细胞毒性等瓶颈问题,以天然渗透压调节剂氧化三甲胺(TMAO)作为超低温冻存保护剂,采用超速冷冻方法对2种模型细胞—人肺癌细胞(GLC-82)、人宫颈癌细胞(Hela)进行超低温保存。对不同浓度TMAO水溶液进行差示扫描量热测试(DSC),结果表明,TMAO可以显著降低水溶液的冰点,抑制冰晶生成,有利于保护细胞免受冰晶损伤;细胞毒性测试结果表明,细胞在添加质量浓度为0.01kg/L TMAO的细胞培养液中浸泡3d后,未观察到细胞受到毒性损伤;细胞冻存测试结果表明,当培养基中TMAO的质量浓度为0.06kg/L时,冻存效果最优,GLC-82细胞与Hela细胞的复苏成活率分别达到64%和41%;细胞冻存优化试验结果表明,在0.06kg/L TMAO冻存保护液中加入质量浓度为0.02kg/L的海藻糖后,细胞复苏成活率提高了20%。