ATCC細胞的冷凍保存技術是將細胞長期維持在穩定的狀態，從而應用于各種疾病的診斷和治療。據研究顯示，多種類型細胞冷凍保存后的存活率會隨著冷凍速率的不同而不同。大多數種類細胞的存活率與冷凍速率呈倒U形關系：即當超過佳冷卻速率后，細胞存活率隨冷凍速率的增加而迅速下降，當低于佳冷卻速率時，細胞存活率隨冷凍速率的降低而迅速下降。在快速冷凍速率下，細胞內的冰晶形成（IIF）會對細胞造成損害，并隨著冷凍速率的增加導致細胞活性喪失。
然而，IIF的機制仍無定論，目前業內存在的主要有以下幾個假設：
1.細胞外冰晶可以穿過膜孔生長進而誘導細胞內冰晶形成；
2.冷凍直接破壞細胞膜是導致IIF的原因；
3.表面催化形成晶核是造成IIF的原因。
通過當代光譜分析技術可用于研究細胞在不同冷凍速率、不同冷凍保護劑下的冷凍反應。研究表明了IIF靠近于細胞膜，特別是與細胞外冰晶相鄰的位置。隨著靠近細胞膜且與胞外冰晶相鄰的比例增加，IIF比例也會增加，并且隨著細胞膜和胞外冰晶之間的距離減小，IIF比例也會隨之增加，這些結果表明細胞膜和細胞外冰晶之間的相互作用是造成IIF的原因。研究進一步了解冷凍保護劑的潛在作用機制，但研究中無法通過光譜技術將細胞骨架與細胞內其他蛋白質成分區分開來，因此也無法明確IIF是否會損害細胞骨架。
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