нцентрований сольовий розчин. При зниженні температури з посиленням росту кристалів зменшується просвіт між ними і підвищується концентрація розчину. На існування нескінченної мережі таких каналів між кристалами льоду вказав Словітер (1951-1952), який спостерігав при заморожуванні до - 26 ° С еритроцитів у. 0,25% -му розчині NaCI і 15% -й концентрації гліцерину освіту рівномірно пофарбованої в червоний колір рідини, в якій через тиждень формувався темно-червоний осад клітин, що було результатом їх переміщення і стискання у каналах.
Подальше поглиблення уявлень про температурний шоці клітин знайшло відображення в роботах А.М. Білоуса і В.А. Бондаренко (1980-1990), що показали роль фазових переходів ліпідів і білків цитоскелету в механізмі його розвитку та попередження. Встановлено, що первинним температурно-залежним процесом, що розвивається в мембрані клітин при швидкому їх охолодженні до 0 ° С, є фазові переходи Аннулярная ліпідів, витік К + і порушення функції білків цитоскелету, що слід розглядати як початкові етапи механізму температурного шоку. У зв'язку з цим клітини і субклітинні структури автори умовно поділяють на такі групи: по-перше, деякі мікроорганізми (Е. Coli) і сінаптосомах мозку, в мембранах яких відсутній холестерин і температурні фазовіпереходи ліпідів в мембранах починаються значно вище 0 ° С; по-друге, мембрани мітохондрій і лізосом, а також клітини, мембрани яких містять мало холестерину (5-15%). Для них характерний розвиток фазових переходів ліпідів в діапазоні 4-0 ° С; по-третє, лімфоїдні клітини і еритроцити, мембрани яких збагачені холестерином і для яких характерні фазові переходи в ліпідах в зоні негативних температур. Відсутність холестерину і наявність фазових переходів ліпідів при знижених температурах обумовлює високу чутливість клітин і внутрішньоклітинних органел до охолодження в зоні низьких позитивних температур. Дослідження динаміки температурного шоку показали, що в основі цього процесу лежить виникнення і формування трансмембранних дефектів, які забезпечують витік іонів і метаболітів клітини назовні.
Історія кріобіології виявляє існування певної періодизації розвитку цієї галузі природознавства. Якщо для початкового періоду і до початку 50-х років нашого століття характерно емпіричне трактування ролі низькотемпературних факторів у пошкодженні клітин та їх захист, то наступне десятиліття характеризується спробами розробити способи кріоконсервацні більшості видів клітин і тканин тварин і людини на основі науково обґрунтованих даних.
Згідно сучасним уявленням, пошкодження клітин сильно залежить від кількості і форми утворюються в них кристалів льоду. Імовірність же кристалізації тісно пов'язана з інтенсивністю і ступенем зневоднення клітини. Враховуючи це, П. Мейзур прийшов до висновку, що для кожного типу клітин існує оптимальна, що забезпечує максимальну збереження біоструктур швидкість охолодження, яка настільки мала, що внутрішньоклітинна кристалізація не встигає розвинутися, проте вона достатня, щоб звести до мінімуму період експозиції клітин в гіперконцентрірованном сольовому розчині, образующемся при виморожування води у вигляді чистого льоду. Автор здійснив кількісний опис процесів зневоднення клітини, а також визначив умови, за яких знижується інтенсивність процесу внутрішньоклітинного крісталлообразованія. Роботи П. Мейзура мали велике теоретичне і практичне значення для розробки ефективних способів кріоконсервації клітинних суспензій.
Основоположником вчення про кріозахисних речовинах, здатних оберігати живі системи від згубної дії низьких температур, є Н.А. Максимов (1912), роботи якого з вивчення захисних властивостей розчинів неелектролітів, неорганічних солей і солей органічних кислот і з'ясуванню значення зони евтектики захисних розчинів для виживаності клітин внесли великий внесок в науку про захисних речовинах. Досліди по заморожуванню різних рослин виявили захисну дію цукрів, зокрема глюкози і сахарози, одноатомних і багатоатомних спиртів, з числа яких з успіхом був застосований гліцерин, хоча його захисну дію на рослинні клітини виявилося слабшим цукрів. Надалі ці ідеї були розвинені І.В. Тумановим (1940), який також вказуючи на роль цукрів та інших компонентів у розвитку синдрому морозостійкості рослин.
Гліцерин в якості захисного речовини (9,6%) відчували А.Д. Берштейн і В.В. Петропавлівський (1937) при заморожуванні сперми деяких тварин і уста -
новили, що клітини в його присутності успішно переносять охолодження до - 21 ° С.
У 1985 р Брик і Бесісо відкрили кріозащнтние властивості полівінілпіролідону (ПВП), що поклало початок застосуванню кріобіології екзоцеллюлярних кріопротекторів, а в 1959 р Дж. Лавлок вказав на кріопротекторними властивості диметилсульфоксиду (ДМСО) - одного з найбільш широко застосовуваних при
кріо...
