细胞冷冻保存是细胞存储的重要技术手段,通过低温环境来减缓细胞的生命活动。这一技术使细胞得以长时间保存,待需要时可以被复苏并用于多种实验。19世纪末,科学家们开始研究低温对生物组织的影响,早期实验发现,单纯的冷冻会导致细胞内冰晶的形成及渗透压的失衡,从而导致细胞死亡。1937年,Luyet和Hodapp提出了“冰晶损伤”理论,为后续冷冻保护的研究奠定了基础。1949年,一项关于精子冷冻的研究表明,甘油能够显著提高冷冻后精子的存活率。甘油作为一种渗透性冷冻保护剂(CPA),能够进入细胞内部,降低冰点并减少冰晶的形成。它通过平衡细胞内部和外部的渗透压,有效防止细胞在冷冻过程中因脱水而破裂。
1959年,研究者们发现二甲基亚砜(DMSO)同样显示出卓越的冷冻保护效果,尤其适用于哺乳动物细胞。DMSO相比于甘油更易穿透细胞膜,且毒性较低,迅速成为细胞冷冻的标准保护剂之一。1963年,Peter Mazur提出了冷冻损伤的“两因素假说”:在快速冷冻过程中,细胞内部形成冰晶会破坏细胞膜和细胞器;而在慢速冷冻过程中,细胞外形成的冰晶会导致细胞脱水,增加细胞内溶质的浓度,造成化学毒性。这一理论为程序化冷冻法提供了科学依据。
在实验中,大多数细胞的冷冻保存遵循“慢速冷冻”的原则。通过使用程序降温设备或冷冻仪,能够控制降温速率(通常为1°C/min),使细胞在冷冻过程中逐步脱水,避免细胞内部结冰,从而显著提高冻存细胞的存活率。研究显示,5%-10%的DMSO最为适合细胞冷冻,具体比例需根据细胞种类进行调整,尤其是对DMSO敏感的细胞应降低该比例。根据经验,8%DMSO适用于大多数细胞系。此外,细胞培养的难度也应考虑在内,越是难以培养的细胞需要添加更多的血清,而对于过于脆弱的细胞则可以采用血清+DMSO的冷冻组合,不加入培养基。
我们常用的冷冻液配方包括92%胎牛血清(FBS)+8%DMSO(适合新手使用)或92%完全培养基+8%DMSO(适合经验丰富的科研人员)。在选用冷冻液时,建议进行冻检以验证细胞状态:即在冷冻24小时后复苏一支细胞,确认无问题后再进行大规模冷冻。在冻检成功之前,至少应保留一瓶细胞培养,以避免因复苏失败导致细胞绝种。
关于产品方面,尊龙凯时提供的特级胎牛血清呈浅黄色、澄清,无溶血,经各项检测确认无菌、无支原体、无噬菌体及相关牛源病毒,且低内毒素(<3EU/mL),不含外源激素、生长因子、抗生素等,适用于肿瘤细胞、原代细胞及大部分干细胞的培养。货号为SNS-002的尚恩非程序性细胞冷冻液(无血清)不含血清且无需程序化降温,能够直接将细胞悬液放入超低温冰箱,极大地方便了细胞冷冻的操作,并减少了血清对细胞及实验结果的影响,货号为SNR-006。
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