为了研究电场对冰晶形成及冰晶结构影响的内部机理,采用热刺激去极化电流(TSDC)测量方法对生物溶液进行了热刺激去极化电流特性的研究,从而根据热刺激去极化电流峰值位置与大小判断电场在溶液相变过程中的作用。以去离子水和氯化钠NaCl生理盐水(其中NaCl质量分数为0.9%)为试样,对比测量了对试样加电场和不加电场条件下的热刺激去极化电流特性。结果表明,在生物溶液低温冷冻过程中施加电场会影响冰晶的结构组成并宏观表现为微小热刺激去极化电流。去离子水冰的热刺激去极化电流曲线上分别在125 K和213 K温度附近出现2个明显的电荷释放峰,其中低温峰是由于玻璃态下水分子偶极转向极化而产生的,高温峰则源于陷阱中空间电荷的释放。而对于生理盐水,只能观察到在138 K温度附近有1个峰,然后随着温度的升高而呈不断增大趋势,可能是由于生理盐水冰中Na+、Cl-热离子极化电导所致。研究表明热刺激去极化电流测量方法可以作为一个分析外加电场对生物溶液低温保存影响机理的有效手段。