1.1冷冻保存的定义
什么是冷冻保存？这是一种通过大幅度降低样品温度来保存组织、细胞、细胞器或任何其他生物材料的方法。
活细胞的冰冻形成的反应方式既是一个具有现实意义的话题，也是一个具有理论意义的话题。研究人员不能长时间保存干细胞或其他可行的组织（用于普通研究和医学应用）。 冰晶，膜损坏和由于冻结和解冻引起的渗透压变化会杀死这些细胞。
幸运的是，近年来，事实证明，使用各种冷冻保护剂（CPA）和温度控制设备进行冷冻保存的努力越来越成功。了解冷冻和解冻过程中发生的化学和物理反应，对于进一步促进细胞冷冻保存至关重要。
1.2谁需要冷冻保存？
细胞冷冻保存的一个非常重要的应用是储存造血干细胞。 它们是不成熟的身体细胞，可以发育成各种血细胞且停留在血液和骨髓中。当用你自己的组织进行骨髓抢救时，外科医生在大剂量化疗之前收集造血干细胞。 治疗后，他们会解冻冷冻保存的细胞，并将它们注入你的身体。 细胞冷冻保护使它们免受化疗的毒性作用，从而改善某些实体肿瘤癌症和淋巴瘤的预后。
然而，白血病患者依赖于供体干细胞或从新生儿脐带中收集的冷冻保存的血液，因为他们自己的血细胞是癌变的。间充质干细胞（源自于胚胎结缔组织）和造血干细胞实际上可以分化为骨骼、神经、心脏或骨骼肌组织。它们生长在组织培养系统中，用于治疗心脏病和肝病以及肌肉和神经系统疾病。深度低温是一种温和的冷冻保存形式，它有助于复杂的外科心脏手术。一旦患者整个体外循环（使用心肺机），他们的血液就会流经冷却室。血液温度下降到50至57华氏度（10至14摄氏度）。极低的温度停止了所有的脑部活动，保护了重要器官。
目前，随着外科医生停止心肺机，纠正复杂的心脏和血管缺陷，患者体内没有血液循环。手术完成后，血液在同一腔室中逐渐升温，大脑和器官功能恢复正常。请注意，冷冻保存可用于储存静脉、甲状旁腺、主动脉组织和心脏瓣膜。 适当冷冻时，该过程可将细胞和组织的寿命延长十多年。
细胞的冷冻保存不但可以挽救生命，而且还可以创造生命。许多夫妇选择了冷冻保存胚胎、卵子或精子。第一种方法对于保存在体外受精（IVF）过程中形成的胚胎具有特别的价值。夫妇可以将它们储存起来，以备将来怀孕，或者如果IVF不能成功，还可以再次获得新鲜胚胎。
1.3卵子的冷冻保存
卵子冷冻保存增强了女性在未来的受孕能力。从卵巢中获得未受精的卵子，然后冷冻供以后使用。当需要时冷冻的卵子被解冻，并在实验条件下与精子结合，在试管婴儿植入子宫之前。
与你的医疗保健提供者谈谈卵子冷冻的工作原理，潜在的风险，以及它是否是延长你生育能力的正确方法。
与涉及受精卵的胚胎低温保存不同，卵子的冷冻保存不再需要精子。 然而，在这两种情况下，必须服用生育药物来促进排卵，以便获得足够的卵子。
如果你具有以下情况，那么卵子的冷冻保存是一个理想的选择：
患有镰状细胞性贫血、狼疮等自身免疫性疾病，或正在发生与性别相关的会影响你受孕能力的变化；
需要治疗的恶性肿瘤（如，化疗或放疗），会损害未来的生育能力；
目前正在接受体外受精，或者是出于伦理或宗教原因，还是首选冷冻保存卵子而不是胚胎保存；
现在没做好怀孕的准备，但想要保留更年轻、更健康的卵子，以备以后的生活怀孕。
1.4精子的冷冻保存
生殖细胞（产生配子或生殖细胞）的减少有时是由于物理或化学毒性、遗传倾向或疾病造成的。
不管你目前的年龄如何，适当地冷冻保存精子和精液几乎可以无限期地延长其生存能力。实际上，正在对来自睾丸的组织进行冷冻保存进行临床试验，但仍处于早期阶段。
总体而言，精子的冷冻保存对于进行输精管切除术或接受手术、放疗或化学疗法的男性可能是一个很有正确的选择。
1.5胚胎的冷冻保存
1972年，两个研究小组报告了小鼠中首次成功的胚胎冷冻保存。一年后，第一只小牛从冷冻保存的胚胎中诞生。最终，人类第一次怀孕是在类似的胚胎保存过程中进行的。但是，它在妊娠中期自然流产。
从那时起，精子和胚胎的冷冻保存已常规地帮助人类繁殖。胚胎冷冻保存减少了新鲜胚胎去除/转移的总量，并增强了IVF的有效性。同样，当由于无法控制的情况取消胚胎移植时，胚胎的冷冻保存起着起着至关重要的作用。这包括潜在的卵巢过度刺激，子宫内膜出血或触发血清孕酮水平升高。
平均而言，冷冻保存的胚胎成为婴儿的可能性约为4%。此外，由冷冻胚胎产生的儿童仅占所有辅助生殖形式的儿童的8%至10%。既有冷冻胚胎移植又有新鲜胚胎移植的妇女，有冷冻胚胎活产的可能性要高8%。
尽管有统计数据，但不可否认的是，胚胎的冷冻保存显着提高了进行IVF的夫妇的受孕率。
1.6冷冻保存细胞真的有效吗？
细胞的冷冻保存依赖于玻璃化或缓慢冷冻，主要区别在于冷却速率和冷冻保护剂的浓度。 随着冷冻/解冻和渗透条件（细胞周围溶液的渗透条件）的不断发展，成功的几率大大提高了。
冷冻保存中细胞和组织样品中更高的功能性和存活率转化为更多的临床应用。 对安全有效的冷冻保存方法的进一步研究和测试可能会改变全世界数百万人的生活。