ในงานวิจัยและการประยุกต์ใช้สาหร่ายขนาดเล็กหลากหลายสาขา เทคโนโลยีการเก็บรักษาเซลล์สาหร่ายขนาดเล็กในระยะยาวมีความสำคัญอย่างยิ่ง วิธีการเก็บรักษาสาหร่ายขนาดเล็กแบบดั้งเดิมเผชิญกับความท้าทายหลายประการ รวมถึงความเสถียรทางพันธุกรรมที่ลดลง ต้นทุนที่สูงขึ้น และความเสี่ยงต่อมลพิษที่เพิ่มขึ้น เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โปรโตกาได้พัฒนาเทคนิคการแช่แข็งแบบวิทริฟิเคชันที่เหมาะสมสำหรับสาหร่ายขนาดเล็กหลายชนิด การกำหนดสูตรของสารละลายแช่แข็งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความมีชีวิตและความเสถียรทางพันธุกรรมของเซลล์สาหร่ายขนาดเล็ก
ในปัจจุบัน แม้ว่าจะมีการประยุกต์ใช้สารป้องกันการแข็งตัวกับ Chlamydomonas reinhardtii ได้สำเร็จแล้ว แต่ความแตกต่างทางสรีรวิทยาและโครงสร้างเซลล์ระหว่างสาหร่ายขนาดเล็กแต่ละชนิดหมายความว่าสาหร่ายขนาดเล็กแต่ละชนิดอาจต้องการสูตรสารป้องกันการแข็งตัวที่เฉพาะเจาะจง เมื่อเปรียบเทียบกับสารละลายการแช่แข็งที่ใช้ในเทคนิคการแช่แข็งเซลล์จุลินทรีย์และสัตว์ชนิดอื่นๆ สารละลายการแช่แข็งสำหรับสาหร่ายขนาดเล็กจำเป็นต้องพิจารณาถึงโครงสร้างผนังเซลล์ ความต้านทานต่อความเย็นจัด และปฏิกิริยาที่เป็นพิษเฉพาะของสารป้องกันต่อเซลล์สาหร่ายขนาดเล็กของสาหร่ายแต่ละชนิด
เทคโนโลยีการแช่แข็งแบบวิทริฟิเคชันของสาหร่ายขนาดเล็กใช้สารละลายแช่แข็งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อเก็บรักษาเซลล์ไว้ที่อุณหภูมิต่ำมาก เช่น ไนโตรเจนเหลวหรือ -80 °C หลังจากกระบวนการทำความเย็นที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยปกติแล้วผลึกน้ำแข็งจะก่อตัวขึ้นภายในเซลล์ในระหว่างการทำความเย็น ทำให้โครงสร้างเซลล์เสียหายและสูญเสียการทำงานของเซลล์ จนนำไปสู่การตายของเซลล์ เพื่อพัฒนาสารละลายแช่แข็งสำหรับสาหร่ายขนาดเล็ก โปรโตกาได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของเซลล์สาหร่ายขนาดเล็ก รวมถึงปฏิกิริยาของเซลล์ต่อสารปกป้องต่างๆ และวิธีการลดความเสียหายที่เกิดจากการแช่แข็งและแรงดันออสโมติกอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด ซึ่งรวมถึงการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในด้านชนิด ความเข้มข้น ลำดับการเติม การทำความเย็นล่วงหน้า และกระบวนการฟื้นฟูของสารปกป้องในสารละลายแช่แข็ง ส่งผลให้เกิดการพัฒนาสารละลายแช่แข็งสำหรับสาหร่ายขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพครอบคลุมกว้าง เรียกว่า Froznthrive™ และเทคโนโลยีการแช่แข็งแบบวิทริฟิเคชันที่รองรับการใช้งานนี้
วันที่เผยแพร่: 19 กรกฎาคม 2567