培養細胞時為何要凍存一定數量的細胞？

有何意義？

細胞凍存的意義：

細胞凍存是細胞保存的主要方法之一。利用凍存技術將細胞置于-196℃液氮中低溫保存，可以使細胞暫時脫離生長狀態并將其細胞特性保存起來，這樣在需要的時候再復蘇細胞用于實驗。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它意外事件而使細胞丟種，起到了細胞保種的作用。 

△  細胞培養過程

若直接凍存細胞，不加任何試劑時，細胞內和外環境中的水都會形成冰晶，能導致細胞內發生機械損傷、電解質升高、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。細胞復蘇時速度要快，使之迅速通過細胞最易受損的－5～0℃，細胞仍能生長，活力受損不大。目前常用的保護劑為二甲亞砜（DMSO）和甘油，DMSO對與細胞的毒性根據濃度確定，甘油對細胞無毒性，兩者分子量小，溶解度大，易穿透細胞。

△  對比圖

細胞凍存復蘇遵循的原則是：慢凍快融

慢凍大家可參考之前的文章：細胞凍存的那些事兒~

今天我們來聊聊~  細胞復蘇時需要注意的那些事兒~

細胞復蘇的原則：

快速融化

必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃，使細胞外凍存時的冰晶迅速融化，避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結晶，對細胞造成損害。

復蘇步驟

一. 實驗前準備：

• 將水浴鍋預熱至37℃。

• 細胞實驗室進行常規消毒，用75％酒精擦拭并且使用紫外線照射40min的超凈工作臺臺面。

• 在超凈工作臺中按次序擺放好消過毒的離心管、吸管、培養瓶等。

二．取出凍存管：

• 根據細胞凍存記錄按標簽找到所需細胞的編號。

• 從液氮罐中取出細胞盒，取出所需的細胞，同時核對管外的編號。

三．迅速解凍：

• 迅速將凍存管投入到已經預熱的水浴鍋中解凍，并要不斷地搖動，使管中的液體迅速融化。

• 約1-2min后凍存管內液體完全溶解，取出用酒精棉球擦拭凍存管的外壁，再拿入超凈臺內。

四.平衡離心：

• 用架盤天平平衡后，放入離心機中1000r/min，離心5min。

五.制備細胞懸液：

• 吸棄上清液。

• 向離心管內加入10ml預熱的培養液，吹打制成細胞懸液。

• 用培養液懸液混懸沉淀細胞，調整細胞濃度，放培養箱中培養。

六.細胞計數：

• 細胞濃度以5×10⁵/ml為宜。

七.培養細胞：

• 將符合細胞計數要求的細胞懸液分裝入培養瓶內，將培養瓶放入37℃，5％CO₂的培養箱內2-4小時（或者24-48小時）后換液繼續培養，換液的時間由細胞情況而定。

八. 記錄復蘇日期：

細胞凍存和復蘇是細胞培養技術里面最容易出問題的部分，因此必須注意以下幾點~

• 注意無菌操作。

• 取細胞的過程中可能會接觸液氮，一定注意帶好防凍手套，護目鏡。

• 此項尤為重要，如果凍存管密封不嚴，細胞凍存管可能漏入液氮，解凍時，在水浴中搖晃，凍存管中的氣溫急劇上升，可導致爆炸，所以，一定要戴保護眼鏡和手套，復蘇過程中應蓋上恒溫水浴鍋的蓋。

• 應在1-2min內使凍存液完全融化。如果復溫速度太慢，則會造成細胞損傷。另外，細胞復蘇后的操作最好在4℃冰浴中進行，以減少冷凍保護劑對細胞的毒性。

• 細胞復蘇過程中，升溫的速率要大，把從液氮取出的細胞在最短的時間內放入水浴鍋。

• 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。

• 細胞貼壁少的問題：教科書中說明凍存細胞解凍時1ml細胞液要加10ml－15ml培養液，經驗總結，培養基越少細胞越容易貼附。

• 復蘇細胞分裝的問題：復蘇1管細胞一般根據情況可分裝到1-2只培養瓶中，分裝過多，細胞濃度過低，不利于細胞的貼壁。

• 加培養基的量放入問題：這個量的多少的把握主要涉及到的問題是DMSO的濃度，從如果加培養基的太少，DMSO的濃度就會比較大，就會影響細胞生長，從以前的資料來看，DMSO的濃度在小于0.5%的時候對一般細胞沒有什么影響。還有一個說法是1％。所以如果凍存液的濃度是10％DMSO，那么加10ml以上的培養基就恰好稀釋到了無害濃度。    

   

初學者最易犯的錯誤：

• 水浴鍋未預熱或者未預熱到37℃直接融化。

• 水浴鍋內凍存管太多，導致傳熱不佳，使融化時間延長。

• 離心前忘記平衡，導致離心機損壞和細胞丟失。

• 一次復蘇細胞種類過多，忘記更換吸頭和吸管，導致細胞交叉污染。

 解凍后的細胞要用和以前一樣的培養液和血清。因為每一種細胞都有自己特定的，并且已經熟悉了的生長環境。突然使用不一樣的培養液和血清，會造成細胞生長不良，甚至死亡，像水土不服一樣。

結果分析：

判斷細胞復蘇成功與否，需要看復蘇后細胞貼壁率及細胞存活率（細胞存活率將凍存管內剩余的細胞，用臺盼藍染色法檢測復蘇細胞的存活率。呈藍色的細胞為死細胞，活細胞不著色。用細胞計數板和計數器計數細胞，得出細胞存活率）。如果復蘇后95%以上的細胞貼壁，而且細胞的活性好，這就說明細胞復蘇的過程沒有問題。復蘇的細胞恢復到正常生長，達到正常的生長特性（比如細胞群體倍增時間等）后要再凍存以補充細胞儲存數量。

 

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