低温保护剂对神经干细胞球添加过程的模拟分析

建立了神经干细胞球的低温保护剂添加模型。通过计算研究了在保护剂添加过程中,神经球中不同位置的细胞体积变化情况,以及细胞内外浓度和细胞膜两侧浓差随时间和空间的变化情况;并分析了影响细胞体积变化的因素,利用该模型进行了保护剂添加程序的优化。结果表明细胞外的保护剂浓度变化较快,在球表面处不到10s接近平衡,接近球中心处15s后接近平衡;由于跨膜传质阻力的影响,胞内的保护剂浓度变化较为平缓。减小Lp和增大ω可以显著改善保护剂添加过程的细胞体积变化,神经球尺寸对细胞体积变化影响较小。添加高浓度保护剂时,可以采用等渗透压差、渗透时间间隔逐渐减小的分步添加方法,分步添加方法以四步法较好。理想的连续梯度添加方案应是低浓差和短添加时间的组合,凸曲线添加方案是一种合适的添加方法。