問題：我是人類性課程的教育者。一個學生問我一個有趣的問題，我不確定該如何回答。既然我們知道精子可以在女性體內(nèi)存活約72個小時，那么如何通過冷凍使精子保持活力呢？
答：在適當?shù)那闆r下，精子可以長期存活。在女性體內(nèi)，我們認為72小時是正確的，但支持該估計的數(shù)據(jù)尚不確定。在實驗室中，只要將精子從精液中取出并放置在更具營養(yǎng)的環(huán)境中，它們就可以存活5天或更長時間。精液中含有許多酶，這些酶先凝結然后液化。液體的這種變化可使射精的精子zui初留在陰道中，但隨后隨著精液變得更多液體而游出。這些酶會在數(shù)小時內(nèi)迅速破壞所有不能從精液中游出的精子。
精子在體內(nèi)成熟大約需要72天。在此過程的zui后14天中，精子非常活躍并可以游泳。他們在離開男人的身體之前還活著很長時間。
在冷凍過程中，精子被冷卻到非常低的零溫度（負196攝氏度）。在該溫度下，所有生物活性均被有效停止。精細胞沒有代謝或消耗其能量儲備。它們確實處于懸浮動畫中。細菌或其他微生物無法以任何方式攻擊或降解精子，因為它們也無法在如此低的溫度下發(fā)揮作用。一切都擱置了。
生物學家認為，只要溫度保持適當，長期保存的正確冷凍細胞就可以**保存。據(jù)認為，持續(xù)暴露于正常水平的背景輻射是**可能導致生存能力喪失的因素，而且這種作用難以衡量。在1970年代進行的研究顯示，冷凍的小鼠胚胎暴露于相當于2000年的背景輻射中，表明對后代沒有可測量的誘變作用。
冷凍生物學是一門相對較新的科學，而人類生育療法仍然較新。因此，在人類中，冷凍精子或胚胎沒有長期結果。少數(shù)報告顯示冷凍了12-15年的胚胎所生的嬰兒。紐約的一對夫婦在2005年從精子中生了一個孩子，這個孩子已經(jīng)被保存了28年。冷凍用于家畜物種的精子的記錄更長，因為1950年代冷凍的樣品仍然可行。
用于冷凍的過程非常精確，當細胞單獨存在（例如精子）或小組很小（例如胚胎）時，效果zui佳。較大數(shù)量的細胞，組織或什至整個人體無法冷凍并隨后解凍。當前不可能冷凍和融化整個卵巢或腎臟。
為了成功冷凍細胞，我們必須除去細胞水（冷凍過程中的水膨脹會使細胞破裂），并用防凍劑代替細胞內(nèi)部的水。這是通過在抗凍液中孵育細胞來完成的。水和防凍劑通過簡單的滲透過程交換。在像卵巢這樣的復雜組織中，沒有辦法這么容易地將所有細胞中的水分排出體外，因此整個卵巢都無法冷凍。但是，如果將卵巢切成小塊，則可以提取更多的水。據(jù)報道以這種方式冷凍卵巢碎片取得了一些成功。
以下學生實驗演示了凍結的挑戰(zhàn)。將整個桃子放入冰箱冷藏24小時，然后將其解凍，看看有什么爛攤子。但是，如果您將桃切成薄片并與糖混合15分鐘（糖會從細胞中吸出水），則可以非常成功地將桃子冷凍。如果正確使用該技術，則可以使桃子（或精子）保持更短的時間。
