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快速冷凍對(duì)很多細(xì)胞是致命的，其原因尚不明確。關(guān)于“熱沖擊”的一個(gè)假說是，隨著溫度的降低，細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)及其薄膜以不同的速率收縮，產(chǎn)生毀滅性的機(jī)械應(yīng)力。而滲透壓沖擊指的是與某些薄膜接觸的溶質(zhì)濃度的驟變產(chǎn)生的不利影響，可能會(huì)有冷凍儲(chǔ)存過程中的損傷。

冷凍過程中，由于多種因素在各個(gè)溫度范圍內(nèi)的作用，細(xì)胞會(huì)經(jīng)歷種種興衰。而就算最終達(dá)到了儲(chǔ)存溫度，還是會(huì)有很多問題。正如之前所說，事實(shí)證明，除非在最低溫度，即接近絕對(duì)零度的條件下，否則確實(shí)會(huì)有可觀測(cè)到的變化發(fā)生，盡管這些變化極度緩慢。

大量事實(shí)證明，解凍過程可能造成的損傷比冷凍過程中的更多，特別是在解凍過程緩慢并缺乏保護(hù)劑的情況下。損傷的機(jī)制包括游移冰的再結(jié)晶（小冰晶體合并為較大冰晶，造成機(jī)械破壞）和氣泡的形成等。在溫度低達(dá)-40℃時(shí)，這些影響都可能會(huì)發(fā)生。長(zhǎng)時(shí)間以來，人們認(rèn)為，解凍最小的樣本的熱交換不是問題，其它獲得快速解凍的方法是極度困難。

但是，現(xiàn)在看來，即使是大型樣本，微波透熱法和電磁感應(yīng)法已經(jīng)可以或多或少以全身均勻的速率進(jìn)行解凍。這些方法涉及高頻無線電波、交變磁場(chǎng)或交變電場(chǎng)的應(yīng)用。前者類似普通加熱燈，后者類似電烤箱。