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细胞冻存与复苏的前世今生

癌图腾  · 公众号  · 医学  · 2017-06-09 12:01

正文


导读

细胞培养技术创建于1907年,历经一个世纪磨练与升华,现已成为自然科学领域不可缺少的研究方法之一。小伙伴们要想在如今细胞培养技术广泛渗透的科学研究领域搞好科研,最基础的细胞株的冷冻保存和解冻复苏技术自然不能忽视!老谈今天给大家把这方面的技术和注意事项加以整理。



细胞冻存步骤:



细胞复苏步骤:


常见注意事项:


  1. 有关DMSO的一些注意事项:


  • DMSO能够快速穿透细胞膜进入细胞中,降低冰点、延缓冻存过程,同时提高细胞内的离子浓度、减少细胞内冰晶的形成,从而减少细胞损伤程度。

  • DMSO在溶解过程中会放热,应先与培养基混匀后再加血清,同时冻存液最好提前配置,DMSO现配对细胞的毒性可能更大;

  • 复苏时,要离心去除DMSO,并用新鲜的培养基洗涤1-2次,注意离心的时候速度不要太快;


2. 血清需要比正常养细胞时多加,一般为10%-20%


3. 解冻时,要尽快将冻存管整体温度上升至37摄氏度,由于冻存管具有一定的厚度,故而可以将水浴锅的温度调至40摄氏度左右,可以缩短解冻时间。


4. 梯度冻存,即可以按照-4℃-->20℃~40℃-->80℃-->液氮的顺序程序性降温。


知识点思维扩散:


  1972年,冷冻损伤的两因素假说:冰晶损伤溶液损伤假说被Mazur等人首先提出,他们是根据中国仓鼠组织培养细胞的低温保存实验数据分析得到的。


  冰晶损伤假说认为随着温度的下降,细胞内外的水分结冰,所形成的冰晶会造成细胞膜和细胞器的破坏并引起细胞死亡。这种因细胞内部结冰而致的细胞损伤即就是冰晶损伤(Intracellular ice damage)。冰晶损伤是由冷却速度过快造成,冷却速度越快,冰晶损伤越大。


  溶液损伤解说认为随着温度的下降,细胞外部的水分会先结冰,从而使得未结冰的溶液中电解质浓度升高,细胞膜上的脂质会因长时问暴露在高溶质的溶液中而受到损坏,细胞发生渗漏,导致在复温时大量水分渗入细胞内造成细胞死亡。这种因保存溶液溶质浓度增高而致的细胞损伤被称为溶液损伤(Solution damage)。溶液损伤是由冷却速度过慢,使细胞在高浓度的溶液中暴露的时间过长而造成,冷却速度越慢,此损伤越严重。


(来源:解螺旋 2014-12-24)




细胞冻存与复苏的血泪教训


解螺旋.毛博


很多时候,我们需要把细胞冷冻起来,以便于长期保存,以备不时之需。而复苏,就是使冷冻的细胞苏醒过来,恢复活力。

其实,细胞冻存和复苏的protocol教科书和实验手册上面都有。毛博我不想再重复了。这里,毛博根据自己做细胞培养近10年的经验和体会,谈谈应该注意的一些事项和技巧,大部分都是血泪教训和经验总结。都是干货哟。

1冷冻越慢越好,复苏越快越好

高大上的实验室可以使用程序冷冻仪。一切由机器代劳。屌丝实验室就只好用人肉程序冷冻仪。具体的protocol,到处都有。毛博想提醒大家的是,细胞冷冻越慢越好,宁慢勿快。做细胞冷冻前,事先留出充足的时间。

而复苏速度越快越好。从液氮罐里取出来之后,迅速放在37°C水浴中,然后使劲摇呀摇。令其尽快融化。

2高高兴兴上班,平平安安回家

细胞冻存和复苏是细胞培养技术里面最容易出事的部分。凡是和液氮接触的操作,注意戴保护眼镜和手套。最需要小心的是:复苏的时候,在水浴中摇呀摇的时候。有时候小瓶会爆炸的。所以,一定要戴保护眼镜和手套。不多说了,说多了满眼都是泪。还有,冻存液中的DMSO是有毒致癌的。接触的时候一定一定要带好手套。

3冻存细胞数量要足够

无论再怎么小心,细胞在冷冻和复苏过程中总会死掉一批的。所以,一开始冻存细胞的数量要足够。一般最低要达到5×106/毫升,一瓶不够两瓶凑。但是,这个不能一概而论。有些细胞,比如杂交瘤细胞,只需要1-3x106/毫升。

4做好标记

把培养瓶放入提手,末端应该扎有小牌,注明主人的名字,细胞名称和冻存日期。还要在每个冻存管上写上细胞名称,代数和冻存日期。

实验室的液氮罐都是公用的。每个人应该有属于自己的提手。毛博当年就发生过为了找自己的细胞,被迫把整个液氮罐翻了个底朝天的惨剧。

5细心呵护

刚刚复苏的细胞就象刚刚出生的baby,非常脆弱。需要我们的细心呵护。培养液要事先在培养箱或者水浴中复温。一切的和细胞接触的动作都要轻柔。把细胞从冻存管里吸出来,注入离心管,要轻轻地吸取和滴加。包括给离心管补加培养液的时候,都要轻轻地滴加。离心要用低速离心(500-1000转/分钟)。吹打要用专用的吹打管,而不要图方便用移液枪,吹打也要轻轻的。

6DMSO的问题

上面提到了DMSO是一种有毒致癌物质。那么,解冻之后,应不应该去除冻存液中的DMSO呢?答案是no。除了极少数特别注明的对DMSO敏感的细胞外,99%的细胞都不需要去除DMSO。解冻后的频繁换液会慢慢去除掉DMSO的。

7物离乡贵,人离乡贱

解冻后的细胞要用和以前一样的培养液和血清。因为每一种细胞都有自己特定的,并且已经熟悉了的生长环境。突然使用不一样的培养液和血清,会造成细胞生长不良,甚至死亡。这和一个人突然离家千里,会水土不服是一样的道理。

细胞培养是个苦活,根本离不开人。毛博还记得当年当实验狗的时候,放个长假都要惦记着培养箱里面的细胞是不是该换液了。而掌握了有效的冻存和复苏的技术,就可以解决这个问题。春节回家前把细胞都冻上,过了年回来再开干。

(来源:解螺旋,医生科研助手  2015-09-13)