01 簡(jiǎn)介
細(xì)胞凍存與復(fù)蘇是一種用于長(zhǎng)期儲(chǔ)存細(xì)胞的技術(shù)。在這個(gè)過(guò)程中,細(xì)胞被置于低溫環(huán)境中,減緩其代謝活動(dòng)。通過(guò)將細(xì)胞冷凍保存在液氮中(通常為-196℃),細(xì)胞暫時(shí)脫離生長(zhǎng)狀態(tài),但其細(xì)胞特性得以保存。當(dāng)需要時(shí),可以通過(guò)復(fù)蘇將這些凍存的細(xì)胞重新激活,以供實(shí)驗(yàn)使用。這種方法能夠適度地保存一定數(shù)量的細(xì)胞,防止細(xì)胞受到污染或其他意外事件的影響,從而發(fā)揮了細(xì)胞保種的作用。
02 原理
細(xì)胞凍存原理:
細(xì)胞凍存的原理在于降低細(xì)胞溫度至零度以下時(shí),會(huì)引起以下變化:細(xì)胞器會(huì)脫水,細(xì)胞內(nèi)可溶性物質(zhì)濃度增加,并形成冰晶。 緩慢冷凍的過(guò)程可以逐漸使細(xì)胞脫水,以防止細(xì)胞內(nèi)形成大冰晶。因?yàn)榇蟊Э赡軐?dǎo)致細(xì)胞膜和細(xì)胞器的損傷和破裂。而快速?gòu)?fù)蘇的目的是防止小冰晶再次結(jié)合成大冰晶,即防止冰晶的再結(jié)晶過(guò)程。
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低溫保護(hù)劑的應(yīng)用原理:
1. 增加滲透壓穩(wěn)定性:在細(xì)胞凍存過(guò)程中,加入低溫保護(hù)劑可以增加細(xì)胞的滲透壓穩(wěn)定性,從而減緩細(xì)胞在慢速降溫過(guò)程中的脫水和皺縮現(xiàn)象,顯著提高了凍存效率。 2. DMSO的作用:常用的低溫保護(hù)劑是DMSO(二甲基亞砜),它是一種滲透性保護(hù)劑。DMSO能夠迅速透入細(xì)胞,并提高胞膜對(duì)水的通透性,降低冰點(diǎn),延緩了凍結(jié)過(guò)程。這樣一來(lái),細(xì)胞在凍結(jié)前會(huì)透出水分到細(xì)胞外部,在細(xì)胞外形成冰晶,從而減少了細(xì)胞內(nèi)部的冰晶形成,有效減少了冰晶對(duì)細(xì)胞的損傷。
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03 實(shí)驗(yàn)步驟
1 材料準(zhǔn)備 1.儀器:凈化工作臺(tái)、離心機(jī)、恒溫水浴箱、冰箱(4℃、-20℃、-70℃)、倒置相差顯微鏡、培養(yǎng)箱、液氮冰箱。 2.玻璃器皿:吸管(彎頭、直頭)、培養(yǎng)瓶、玻璃瓶(250 ml、100 ml)、廢液缸。 3.塑料器皿:吸頭、槍頭、膠塞、移液管(10 ml)、15 ml 離心管、凍存管(1~2 ml)。 4.其他物品:微量加樣槍、紅血球計(jì)數(shù)板、記號(hào)筆、醫(yī)用橡皮膏、移液槍。 5.試劑:D-Hanks 液、小牛血清、培養(yǎng)液、雙抗(青霉素、鏈霉素)、胰蛋白酶(0.08%)、1NHCl、7.4% NaHCO3、DMSO(分析純)或無(wú)色新鮮甘油。 2 細(xì)胞凍存 1. 配制凍存培養(yǎng)液:配制含10% DMSO或甘油、10~20%小牛血清的凍存培養(yǎng)液。 2. 處理細(xì)胞:取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,使用胰蛋白酶將單層生長(zhǎng)的細(xì)胞消化下來(lái),對(duì)于懸浮生長(zhǎng)的細(xì)胞,直接將細(xì)胞移至15ml離心管中。 3. 離心:進(jìn)行1,000 rpm,5分鐘的離心。 4. 調(diào)整細(xì)胞密度:去除胰蛋白酶和舊的培養(yǎng)液,加入適量的配制好的凍存培養(yǎng)液。用吸管輕輕吹打使細(xì)胞均勻,然后計(jì)數(shù)并調(diào)節(jié)凍存液中細(xì)胞的最終密度為5×10^6/ml~1×10^7/ml。 5. 分裝細(xì)胞:將細(xì)胞分裝入凍存管中,每管1~1.5 ml。 6. 標(biāo)記凍存管:在凍存管上標(biāo)明細(xì)胞的名稱(chēng)、凍存時(shí)間及操作者。 7. 凍存過(guò)程:標(biāo)準(zhǔn)的凍存程序?yàn)榻禍厮俾?1~-2℃/min;當(dāng)溫度達(dá)到-25℃以下時(shí),可增至-5℃~-10℃/min;直到-100℃時(shí),可迅速浸入液氮中。另一種方法是將裝有細(xì)胞的凍存管放入-20℃冰箱2小時(shí),然后放入-70℃冰箱中過(guò)夜,最后將凍存管移入液氮容器中。 細(xì)胞凍存步驟(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)) 3 細(xì)胞復(fù)蘇 細(xì)胞復(fù)蘇的步驟如下: 1. 取出凍存管:從液氮容器中取出凍存管,直接浸入37℃溫水中,并不時(shí)搖動(dòng),促使其盡快融化。 2. 處理細(xì)胞懸液:從37℃水浴中取出凍存管,打開(kāi)蓋子,用吸管吸出細(xì)胞懸液,將其加入離心管中,并滴加10倍以上的培養(yǎng)液,然后混勻。 3. 離心:進(jìn)行1,000 rpm,5分鐘的離心。 4. 調(diào)整細(xì)胞密度:棄去上清液,加入含10%小牛血清的培養(yǎng)液以重懸細(xì)胞。進(jìn)行計(jì)數(shù),調(diào)整細(xì)胞密度后,將其接種到培養(yǎng)瓶中,并置于37℃培養(yǎng)箱中,靜置培養(yǎng)。 5. 繼續(xù)培養(yǎng):次日更換一次培養(yǎng)液,繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)。 細(xì)胞復(fù)蘇方法(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
04 細(xì)胞凍存、復(fù)蘇注意事項(xiàng)
1. 確保細(xì)胞狀態(tài)良好:在凍存之前,確保細(xì)胞具有良好的形態(tài),并且沒(méi)有污染。 2. 選擇適合的凍存液:根據(jù)細(xì)胞類(lèi)型選擇合適的凍存液,并按照相應(yīng)的操作規(guī)程進(jìn)行細(xì)胞的凍存。 3. 控制細(xì)胞密度:要控制好細(xì)胞的密度,避免過(guò)低或過(guò)高影響凍存效果。不同的凍存液針對(duì)不同細(xì)胞有適當(dāng)?shù)膬龃婷芏确秶?,以確保細(xì)胞在冷凍和復(fù)蘇過(guò)程中的存活率。 4.盡快冷凍:細(xì)胞懸液加入凍存液后盡量短時(shí)間在常溫放置,因?yàn)槌叵翫MSO對(duì)細(xì)胞會(huì)造成損傷。建議盡快通過(guò)程序降溫或一步法等方式進(jìn)行細(xì)胞的冷凍保存。 5. 合理存放:細(xì)胞長(zhǎng)期存放在-80℃冰箱時(shí),建議靠冰箱內(nèi)側(cè)放置樣本,避免開(kāi)關(guān)冰箱導(dǎo)致溫度不穩(wěn)定影響細(xì)胞保存效果。 6. 檢測(cè)存活率:細(xì)胞凍存后應(yīng)取出一管進(jìn)行復(fù)蘇,并檢測(cè)細(xì)胞的存活率。為穩(wěn)妥起見(jiàn),可在細(xì)胞凍存半年后進(jìn)行復(fù)蘇培養(yǎng),并觀察細(xì)胞生長(zhǎng)情況后繼續(xù)凍存。 7. 溫和解凍:使用適當(dāng)?shù)姆椒ń鈨黾?xì)胞,如將凍存管放入37°C的水浴中直至完全解凍。避免使用高溫或暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的方法,以減少DMSO對(duì)細(xì)胞的毒性作用。 8. 勻速搖晃:細(xì)胞融解過(guò)程應(yīng)勻速、均一地?fù)u晃以加速融解,同時(shí)避免流體剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷。 9.盡快去除DMSO:已融解的凍存細(xì)胞應(yīng)盡快在常溫下存放,并盡快離心去除DMSO。