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1、 本科毕业论文（设计） 题 目: 乙醇和异丙醇对程序降温冷冻盒温度变化的影响 学 生： 学号： 学 院： 生命科学学院 专业： 生物科学 入学时间： 2009 年 9 月 1 日指导教师： 屈长青 职称： 教授 完成日期： 2013 年 5 月 9 日乙醇和异丙醇对程序降温盒温度变化的影响 摘 要：传统的梯度降温冷冻方法对细胞的损伤严重，细胞复苏后成活率低，活力差。程序降温法降温速度较缓，对细胞的损伤小，保存的长期性和安全性均可得到保障。细胞的体外长期保存一般采用10%二甲基亚砜低温保护剂, 程序降温后贮存在液氮中。但传统的程序降温法需要购置昂贵的程序冷冻仪，因此，程序降温冷冻保存难以在多数实
2、验室中进行推广。现制作一种简易的程序降温盒，以实现便捷经济地程序降温。通过分析寻找出乙醇和异丙醇可作为程序降温液，本实验通过对比乙醇和异丙醇以及乙醇和异丙醇1：1的混合液的温度变化速率，得出乙醇和异丙醇的混合液的降温速率慢，最适宜作程序降温液。 关键词：程序降温盒； 乙醇； 异丙醇； 温度变化Effect of ethanol and isopropanol on programmed cooling box temperatureAbstract: Freezing method of ladder often use of todays cooling on cell damage, th
3、e low survival rate of cells after resuscitation, poor activity. Using the method of program cooling speed is slow, has small damage to the cells. The long-term preservation and safety can be guaranteed. The long-term preservation of cells in vitro by cryoprotective agent 10% two dimethyl sulfoxide,
4、 programmed cooling after storage in liquid nitrogen, but the traditional programmed cooling method requires the purchase of expensive program freezing equipment, therefore, the programmed cooling cryopreservation is difficult to spread in most laboratories. We are looking for a cooling speed slow s
5、olution, design program cooling box, to realize quick economic programmed cooling. Through the analysis to find out the more suitable for ethanol and isopropanol, through the contrast of ethanol and isopropyl alcohol and their 1:1 mixture temperature change rate, we get that the ethanol and isopropa
6、nol mixture significantly slower cooling rate.Key words: programmed cooling box ；ethylalcohol；isopropanol；temperature shift目 录1. 引言（绪论）.12.材料与方法.22.1 实验材料.22.1.1 试剂.22.1.2 主要仪器和设备.22.2 实验方法.22.2.1制作程序冷冻盒.22.2.1.1寻找合适的材料. .22.2.1.2制作冷冻管的固定板.22.2.2程序降温液.22.2.2.1 程序降温液的筛选.22.2.2.2程序降温液的处理.22.2.3 测量温度变化
7、.32.2.4 实验结果观察.33.实验结果.33.1 不同材质的对比.33.2 程序降温液的筛选.33.3 比较三种溶液的温度变化.34.结论（结束语）.4参考文献.5致谢 .61 引言 随着生物科技的迅速发展，细胞越来越多应用于生物实验中。细胞冻存是用于细胞保存的主要方法之一。利用冻存的技术将细胞置于-70冰箱中低温保存1，可以使细胞暂时脱离生长状态，从而将其细胞特性保存起来，在需要的时候再复苏细胞用于实验。而且适度地保存一定量的细胞，可以防止因正在培养的细胞被污染或其他意外事件而使细胞丢种，对细胞保种起到了的作用。除此之外，还可以利用细胞冻存的形式来购买、寄赠、交换或是运送某些细胞。 细
8、胞冻存主要有两种方法：一是阶段降温法，利用冷存管处于4、 -20、 -80保存2；二是程序降温法，利用程序降温盒设定程序由室温降低至-70，最后再放置到液氮槽中进行长期保存。降温速率对细胞的保存效果非常重要3。常规分段降温耗时较长。温度降低过快容易对细胞造成“胞内冰损伤”4。细胞冻存通常采用慢冻速溶的方法来减少细胞损伤5。因为如果降温过快，会导致细胞内外水迅速结晶化，从而导致细胞的结构破坏、PH改变、蛋白质变性等不良的后果，就会对细胞造成损害。而慢冻能使细胞缓慢失水，以减少胞内结晶的形成进而保护细胞。复苏时让细胞快速融化是为了防止在融化过程中已经融解了的水渗透入细胞而导致的二次结晶对细胞形成损
9、害6。利用程序降温法，相对于传统的冻存方法能实现缓慢降温，大大减少了细胞在冷冻过程中的损伤，提高复苏成活率7。但传统的程序降温法需要购买昂贵的程序降温仪，成本大幅度提高8。而制作程序降温盒可以解决这一难题。程序降温盒的设计就是基于某种液体的比热容大随外界温度变化慢的原理，使被冻存的细胞实现缓慢降温。程序降温盒的使用方法：向程序降温盒中添加100ml左右的程序降温液，再将准备冻存的细胞管置于程序降温盒内的固定板上。最后将程序降温盒直接放入-70冰箱即可。如需长期保存再转放入液氮中。图1.简易的程序降温盒本实验通过对比异丙醇，乙醇及它们1：1的混合液降温速度，发现混合液的降温速度最适宜，变温速度约
10、在12/min。混合液的降温速度明显慢于纯的异丙醇或乙醇。2. 材料与方法2.1 实验材料2.1.1 试剂异丙醇，乙醇。 2.1.2 主要仪器、设备-100100数显温度计 (误差范围在1) ，自制程序降温盒，超低温冰箱。2.2 实验方法2.2.1 制作程序冷冻盒2.2.1.1 寻找合适的材料 分别把普通塑料瓶、特种塑料和一块小泡沫置于-70冰箱一夜后取出。观察材料形态特质是否发生改变，并拍照记录。2.2.1.2 制作冷冻管的固定板本实验使用的冷冻管固定板的材料是泡沫板。将泡沫板切割成厚约0.5cm，直径等于程序冷冻盒的圆板状。再根据冷冻管的大小在泡沫板上切割出8个圆孔，每个圆孔之间相间分布，
11、保持适当间隔以保证牢固。最后将泡沫板置于程序冷冻盒内固定。2.2.2 程序降温液2.2.2.1 程序降温液的选择 通过查找比热容较高的液体进行比较，选出比热容较大的几种纯溶液。如水、甲醇、异丙醇、乙醇的比热容较高，分别是4.19、2.5、2.5、2.43 J/(kgK)。甲醇易挥发，在空气中易燃易爆，因而不能选择甲醇。水的熔点高，在0以下即凝固，凝固后体积变大因而也不能选择水作程序降温液。而异丙醇和乙醇的凝固点较低，在-70不会凝固。因此选择异丙醇、乙醇及异丙醇和乙醇的混合液（体积比为1：1）作为实验对象。2.2.2.2 程序降温液 分别将盛有100ml的异丙醇，100ml乙醇，100ml异丙醇与乙醇1：1的混合液的程序冷冻盒置于-70冰箱中5h。2.2.3 测量温度变化 首先将数显温度计置于-70冰箱，使其显示温度与冰箱温度相同，以减小误差。再迅速从冰箱中取出程序冷冻盒，将温度计的感应端置于程序冷冻盒的溶液中，读出初始温度并开始计时。每过
