滲透性冷凍保護劑主要包括二甲基亞砜、甘油、乙二醇、丙二醇、乙酰胺、甲醇等。其保護機制是在細胞冷凍懸液*凝固之前，滲透到細胞內(nèi)，在細胞內(nèi)外產(chǎn)生一定的摩爾濃度，降低細胞內(nèi)外未結(jié)冰溶液中電解質(zhì)的濃度，從而保護細胞免受高濃度電解質(zhì)的損傷同時。細胞內(nèi)水分也不會過分外滲，避免了細胞過分脫水皺縮。滲透性冷凍保護劑的作用：

1、滲入細胞內(nèi)，降低細胞內(nèi)外滲透壓的差距。當(dāng)細胞外凍結(jié)時，減輕細胞皺縮的程度和速度。2、細胞外保護劑的存在，可以降低細胞外液中溶質(zhì)的濃度，減少高濃度溶質(zhì)對細胞的損壞。3、能與細胞內(nèi)水分及電解質(zhì)結(jié)合的特性，導(dǎo)致水合結(jié)構(gòu)蛋白的穩(wěn)定，發(fā)揮抗凍作用。

4、僅對慢速冷凍有保護作用。在使用滲透性冷凍保護劑時，需要一定時間進行預(yù)冷，在細胞內(nèi)外達到平衡以起到充分的保護作用。目前使用較多的是二甲基亞砜、甘油、乙二醇和丙二醇等。細胞預(yù)凍方法分為逐步預(yù)凍法和快速冷凍法。前者是先將細胞外水進行凍結(jié)，使細胞內(nèi)水向細胞外滲透，細胞內(nèi)水失水達到一定程度，適宜保護細胞的活性。后者是玻璃化凍存技術(shù)，提高保護劑濃度加快預(yù)凍速度，細胞內(nèi)凍結(jié)冰晶體積小，出現(xiàn)玻璃裝凍結(jié)現(xiàn)象，實現(xiàn)凍存目的。