关节软骨冻结过程中的热膨胀行为及其影响因素研究

摘要

采用热机械分析仪（TMA），研究了不同低温保护剂种类、浓度以及降温速率对猪关节软骨从0℃到-100℃范围内降温过程热膨胀行为的影响。结果表明：关节软骨表面不同区域的含水量有较大差异，不可避免地存在非均匀热膨胀现象；5℃/min时的热应变变化值是1℃/min的1.45倍，但后者所需时间是前者的3倍，表明当关节软骨经历快速降温时，其较大的热膨胀必然产生较大的热应力，因而慢速降温更适合于关节软骨的低温保存；低温保护剂能显著抑制关节软骨冻结膨胀行为，且在低浓度时，DMSO比甘油和丙二醇的保护效果更好，而当浓度足够高时，如60%v/v，三种低温保护剂均能完全抑制关节软骨冻结膨胀现象。