冷凍保護(hù)劑添加了冷凍保護(hù)劑的凍存液,一般都是高滲透壓的。當(dāng)細(xì)胞從生理溶液轉(zhuǎn)移到低溫保存溶液時,由于胞外溶液中的滲透壓較高,細(xì)胞會脫水,同時低溫保存溶液的小分子擴散到細(xì)胞內(nèi)時,細(xì)胞體積會緩慢減少;如果冷凍保存液中只有非穿透性冷凍保護(hù)劑(如葡聚糖和蔗糖),細(xì)胞也會脫水并保持脫水狀態(tài),只是冷凍保護(hù)劑不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。在解凍復(fù)蘇階段,水從細(xì)胞外的低滲溶液迅速移動到細(xì)胞內(nèi)的高滲透溶液,而小分子冷凍保護(hù)劑則向相反的方向緩慢移動,導(dǎo)致細(xì)胞體積膨脹,并達(dá)到細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓恢復(fù)平衡。所以,在細(xì)胞冷凍處理和解凍復(fù)蘇的過程中,稍有差錯,細(xì)胞就會因為滲透壓的過度變化,導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂而死亡。這就是細(xì)胞的滲透壓力性損傷。
細(xì)胞凍存和復(fù)蘇采取“慢凍快融”的原則,慢速冷凍可使細(xì)胞內(nèi)的水份滲出細(xì)胞外,減少細(xì)胞內(nèi)形成冰晶的機會,快融以保證細(xì)胞外結(jié)晶快速融化,避免慢速融化水份滲入細(xì)胞內(nèi),再次形成胞內(nèi)冰晶造成對細(xì)胞的損傷。
(一)細(xì)胞凍存
配制含10%DMSO或甘油的細(xì)胞凍存液,4℃預(yù)冷(新鮮配制的凍存液會產(chǎn)生大量的熱);
取對數(shù)生長期的細(xì)胞,用細(xì)胞消化酶將單層生長的細(xì)胞消化下來;懸浮細(xì)胞則直接將細(xì)胞收集到離心管中;
離心1200rpm,6 min;
去除上清液,逐漸加入適量預(yù)冷的細(xì)胞凍存液,用吸管輕輕吹打使細(xì)胞均勻,計數(shù),調(diào)節(jié)凍存液中的細(xì)胞終濃度為5×10e6/ml~1×10e7/ml;
將細(xì)胞分裝入凍存管中,每管1~1.5ml;
在凍存管上標(biāo)明細(xì)胞的名稱、凍存時間及操作人員姓名;
凍存:標(biāo)準(zhǔn)的凍存程序為降溫速率-1~-2℃/min;到達(dá)-80℃時,則可迅速放入液氮中。
(二)細(xì)胞復(fù)蘇
佩戴眼鏡和手套,從液氮中取出凍存的細(xì)胞管。
迅速放入38℃水浴中,并不時搖動,在1分鐘內(nèi)使其*融化,然后在無菌條件下取出細(xì)胞。
1200rpm/min離心5-10min,棄去上清,加入適量培養(yǎng)液混勻后接種于培養(yǎng)瓶中,次日更換一次培養(yǎng)液。
解凍后洗滌是去除冷凍保護(hù)劑最常見的方法,即對細(xì)胞進(jìn)行洗滌液或培養(yǎng)液重懸后離心,去除上清液,然后將細(xì)胞重新懸浮在洗滌液或培養(yǎng)液中。然而,需要注意的是,解凍后洗滌會造成凍存細(xì)胞的數(shù)量損失。