纳米材料因其物理和化学性质，在生物医学领域展现出应用潜力，如药物递送、生物成像等。然而，纳米材料的高比表面积和高活性使其在保存过程中容易发生聚集、沉淀，导致粒径增大，甚至析出，严重影响其性能和应用效果。传统的冷冻干燥法虽然能够在低温下保存纳米材料，但其操作复杂，且干燥后的纳米材料难以重新分散，影响其性能。因此可冻融分散液是现在纳米材料首选的保存方法。

可冻融分散液组成

可冻融分散液通常以水为溶剂，并添加了分散剂、表面活性剂、抗冻剂和抗氧化剂等成分。分散剂和表面活性剂可以吸附在纳米颗粒表面，改变其表面电荷性质和亲疏水性，增加颗粒之间的静电排斥力和空间位阻效应，从而防止颗粒团聚。抗冻剂能够降低分散液的冰点，减少冰晶的形成和生长，避免冰晶对纳米颗粒产生机械损伤。抗氧化剂则可以抑制纳米材料的氧化反应，延长其保存时间。例如，西安瑞禧生物推出的可冻融分散液，其成分均为纯度高、无免疫原性、无Poison 性的天然材料，具有良好的生物相容性和低活性，不易与纳米材料发生反应。

可冻融分散液作用机制

在冷冻过程中，抗冻剂的作用使得分散液的冰点降低，减少了冰晶的形成。即使有少量冰晶形成，分散剂和表面活性剂在纳米颗粒表面形成的保护膜也可以阻止颗粒与冰晶直接接触，避免颗粒被冰晶挤压和变形。同时，抗氧化剂能够中和溶液中的氧化性物质，保护纳米颗粒不被氧化。在融化过程中，保护膜仍然能够维持纳米颗粒的分散状态，防止颗粒团聚，从而使纳米材料在多次冻融循环后仍能保持良好的性能。

可冻融分散液的特性与优势

成分与生物相容性

可冻融分散液以水为溶剂，成分均为高纯度、无免疫原性、无Poison 性的天然材料。这些成分包括表面活性剂、稳定剂、缓冲剂和抗氧化剂，能够为纳米材料提供一个温和、稳定的保存环境，同时保持良好的生物相容性。

稳定性与分散性

可冻融分散液能够使纳米材料在反复的冷冻和解冻过程中保持稳定的分散状态。其表面活性剂和稳定剂能够有效防止纳米颗粒在保存过程中发生聚集，即使经过多次冻融循环，纳米材料的粒径和形貌仍无明显变化。这种稳定性对于生物医学应用中的纳米材料尤为重要，因为其性能往往依赖于其分散状态。

操作简便性

使用可冻融分散液保存纳米材料非常方便，只需将纳米材料加入分散液中，形成均匀的分散体系，然后将其置于-20℃的冰箱中保存即可。在需要使用纳米材料时，只需将冷冻的分散液取出，在室温下自然解冻或通过适当加热加速解冻，即可得到重新分散的纳米材料溶液。整个过程无需复杂的预处理或后处理步骤，节省了时间和精力。

可去除性

在需要使用纳米材料时，可冻融分散液可以通过简单的离心或超滤方法去除。这一步骤能够确保纳米材料在使用时仍保持单一组分的纯净性，满足生物医学应用中对纳米材料高精度的要求。

可冻融分散液与传统保存方法的对比

与真空干燥法的对比

真空干燥法是将纳米材料进行真空干燥，得到固体粉末进行保存。这种方法保存的纳米材料难以重新分散，对于一些高温敏感的材料也具有一定的局限性。而可冻融分散液操作简单方便，无需复杂的设备，能够快速复溶，方便纳米材料的取用。同时，可冻融分散液对纳米材料的形貌结构影响相对较小，在合适的条件下能较好地维持纳米材料的性能。例如，对于一些对表面性质要求不严格、粒径分布允许有一定波动的纳米材料，可冻融分散液是一种经济实用的保存方法。

与玻璃化冷冻保存法的对比

玻璃化冷冻保存法是将细胞等生物材料置于玻璃化冷冻保存液中平衡后，直接置于液氮环境中使细胞内外的水分子迅速进入玻璃化状态。然而，这种方法需要添加大量具有细胞Poison 性的二甲基亚砜（DMSO）作为玻璃化试剂，影响细胞的存活率与功能。可冻融分散液则无需添加此类有Poison 物质，具有良好的生物相容性。它能够在较低的温度下保存纳米材料，同时避免了DMSO等物质对纳米材料和后续应用的潜在影响。此外，可冻融分散液的成本相对较低，更适合大规模应用。