細胞凍存是細胞保存的主要方法之一。利用凍存技術(shù)將細胞置于-196℃液氮中低溫保存,可以使細胞暫時(shí)脫離生長(cháng)狀態(tài)而將其細胞特性保存起來(lái),這樣在需要的時(shí)候再復蘇細胞用于實(shí)驗。而且適度地保存一定量的細胞,可以防止因正在培養的細胞被污染或其他意外事件而使細胞丟種,起到了細胞保種的作用。
一、原理
在不加任何條件下直接凍存細胞時(shí),細胞內和外環(huán)境中的水都會(huì )形成冰晶,能導致細胞內發(fā)生機械損傷、電解質(zhì)升高、滲透壓改變、脫水、PH改變、蛋白變性等,能引起細胞死亡。如向培養液加入保護劑,可使冰點(diǎn)降低。在緩慢的凍結條件下,能使細胞內水份在凍結前透出細胞。貯存在-130℃以下的低溫中能減少冰晶的形成。
細胞復蘇時(shí)速度要快,使之迅速通過(guò)細胞易受損的-5~0℃,細胞仍能生長(cháng),活力受損不大。
目前常用的保護劑為二甲亞砜(DMSO)和甘油,它們對細胞無(wú)毒性,分子量小,溶解度大,易穿透細胞。
二、細胞凍存與復蘇操作步驟
(一)凍存
1、消化細胞(同實(shí)驗二),將細胞懸液收集至離心管中。
2、1000rpm離心10分鐘,棄上清液。
3、沉淀加含保護液的培養,計數,調整至5×106/ml左右。
4、將懸液分至凍存管中,每管1 ml。
5、將凍存管口封嚴。如用安瓿瓶則火焰封口,封口一定要嚴,否則復蘇時(shí)易出現爆裂。
6、貼上標簽,寫(xiě)明細胞種類(lèi),凍存日期。凍存管外拴一金屬重物和一細繩。
7、按下列順序降溫:室溫→4℃(20分鐘)→冰箱冷凍室(30分鐘)→低溫冰箱(-30℃ 1小時(shí))→氣態(tài)氮(30分鐘)→液氮。
注意:操作時(shí)應小心,以免液氮凍傷。液氮定期檢查,隨時(shí)補充,不能揮發(fā)干凈,一般30立升的液氮能用1~1.5月。
(二)復蘇
1. 細胞實(shí)驗室進(jìn)行常規消毒,紫外照射40min以上。
2. 培養液(DMEM)、0.25%胰蛋白酶(Trypsin)恒溫水浴箱37°C預熱20min,備用。
3. 二甲基亞砜(DMSO)在40°C冰箱中冷藏30min,備用。
4. 從液氮保存罐中取出凍存管,立即放入400°C水浴中,快速搖晃,直至凍存液*融化。
5. 將細胞懸液移入15ml離心管,緩慢加入4ml培養液,離心(1000r/min,5min)。
6. 用培養液懸液混懸沉淀細胞,調整細胞濃度,方培養箱中培養。
7. 記錄復蘇日期。
三、注意事項
1. 取細胞的過(guò)程中注意帶好防凍手套,護目鏡。此項尤為重要,細胞凍存管可能漏入液氮,解凍時(shí)凍存管中的氣溫急劇上升,可導致爆炸。
2. 凍存液的問(wèn)題:凍存液的配置已是常識,在這里不作詳述,但二甲基亞砜(DMSO)對細胞不是*無(wú)毒副作用,在常溫下,二甲基亞砜對細胞的毒副作 較大,因此,必須在1-2min內使凍存液*融化。如果復蘇溫度太慢,會(huì )造成細胞的損傷,二甲基亞砜(DMSO)選擇進(jìn)口產(chǎn)品。
3. 離心前須加入少量培養液。細胞解凍后二甲基亞砜濃度較高,注意加入少量培養液可稀釋其濃度,以減少對細胞的損傷。
4. 離心問(wèn)題:目前主要有兩種見(jiàn)解。一種是解凍后的細胞懸液直接吹打均勻后分裝到培養瓶中進(jìn)行培養,第二天換液。因為離心的目的是兩個(gè),去除 DMSO,去除死細胞,這個(gè)是標準流程,但對一般人來(lái)說(shuō),把握不好離心轉速和時(shí)間,轉的不夠活細胞沉底的少,細胞就全被扔掉了,轉過(guò)了活細胞會(huì )受壓過(guò)大, 死亡。此外在操作過(guò)程中容易污染,所以不推薦。另一種說(shuō)法為細胞懸液中含有二甲基亞砜(DMSO),DMSO對細胞有一定的毒副作用,所以須將離心后的液 體前倒凈,且一定倒干凈。我在試驗中按照常規的離心分裝的方法進(jìn)行復蘇,結果無(wú)有異常。
5. 細胞貼壁少的問(wèn)題:教科書(shū)中說(shuō)明凍存細胞解凍時(shí)1ml細胞液要加10ml-15m培養液,而在我的試驗中的經(jīng)驗總結為培養基越少細胞越容易貼附。
6. 復蘇細胞分裝的問(wèn)題:試驗中我的經(jīng)驗總結為復蘇1管細胞一般可分裝到1-2只培養瓶中,分裝過(guò)多,細胞濃度過(guò)低,不利于細胞的貼壁。
7. 加培養基的量放入問(wèn)題:這個(gè)量的多少的把握主要涉及到的問(wèn)題是DMSO的濃度,從如果你加培養基的太少,那么DMSO的濃度就會(huì )比較大,就會(huì )影響 細胞生長(cháng),從以前的資料來(lái)看,DMSO的濃度在小于0.5%的時(shí)候對一般細胞沒(méi)有什么影響,還有一個(gè)說(shuō)法是1%。所以如果你的凍存液的濃度是 10%DMSO的話(huà)那么加10ml以上的培養基就恰好稀釋到了無(wú)害濃度。