细胞冻存是一种保存细胞的重要技术,以下是其详细步骤:
一、准备工作
细胞选择处于对数生长期的健康细胞进行冻存。因为这个时期的细胞活力高、状态好,在冻存后复苏时能有更好的存活率。例如,对于哺乳动物细胞系,如 HeLa 细胞,在培养至 70 - 80% 汇合度时比较适合冻存。
试剂和耗材冻存液:常用的冻存液配方是含有一定比例的血清、二甲基亚砜(DMSO)。一般是 90% 的胎牛血清(FBS)和 10% 的 DMSO。DMSO 是一种渗透性保护剂,可以降低细胞在冻存过程中的冰晶形成,减少对细胞的损伤。血清则提供细胞所需的营养物质和生长因子等。冻存管:选择合适大小和质量的冻存管,通常是 1 - 2ml 的无菌冻存管。要确保冻存管能够耐受低温并且密封良好,防止在冻存和储存过程中发生泄漏。标记工具:准备好标记笔或标签,用于标记冻存细胞的名称、日期、批次等信息。
二、细胞处理
胰蛋白酶消化(对于贴壁细胞)倒掉培养瓶中的旧培养液,用磷酸盐缓冲液(PBS)轻轻冲洗细胞 2 - 3 次,以去除残留的培养液和血清。血清会抑制胰蛋白酶的活性。加入适量的胰蛋白酶溶液,覆盖细胞表面,放入 37℃培养箱中消化 1 - 5 分钟,具体时间根据细胞类型而定。例如,成纤维细胞消化时间可能相对较短,大约 1 - 2 分钟,而一些上皮细胞可能需要 3 - 5 分钟。在显微镜下观察,当细胞变圆、开始脱落时,加入含有血清的培养液终止消化。血清中的蛋白质可以与胰蛋白酶结合,使其失去活性。用移液管轻轻吹打细胞,使细胞从培养瓶壁上完全脱落形成单细胞悬液。
收集细胞将细胞悬液转移到离心管中,1000 - 1500rpm 离心 5 - 10 分钟。离心速度和时间可以根据细胞大小和类型适当调整。例如,对于较小的淋巴细胞,离心速度可以稍低,如 1000rpm,时间 5 分钟左右;对于较大的细胞系,离心速度可以提高到 1500rpm,时间 8 - 10 分钟。离心结束后,小心地倒掉上清液,尽量不要扰动沉淀在管底的细胞。
重悬细胞加入适量的冻存液,用移液管轻轻吹打细胞,使细胞重新悬浮。细胞密度一般根据细胞类型和实验需求而定,通常冻存的细胞密度在 1×10⁶ - 1×10⁷个 /ml 左右。例如,对于一些较难复苏的细胞,如神经干细胞,可以适当提高冻存密度。
三、冻存过程
分装细胞将重悬好的细胞悬液分装到冻存管中,每管装 1 - 1.5ml 左右。在分装过程中要注意避免产生气泡,因为气泡可能在冻存过程中对细胞造成损伤。
梯度降温把装有细胞的冻存管放入程序降温盒中。程序降温盒内含有异丙醇等物质,其可以按照一定的速率缓慢降温。一般先将程序降温盒放置在 - 80℃冰箱中过夜,使细胞以大约 - 1℃/min 的速度缓慢降温。这种缓慢降温可以让细胞内的水分有足够的时间渗出细胞,减少冰晶在细胞内形成。
长期保存经过 - 80℃过夜后,将冻存管转移到液氮罐中进行长期保存。液氮的温度为 - 196℃,在这样的低温环境下,细胞的代谢活动几乎完全停止,能够长期保持细胞的活性。在转移过程中要注意防止冻存管暴露在常温环境时间过长,尽量减少温度变化对细胞的影响。
细胞冻存操作需要严格按照步骤进行,并且要注意无菌操作,以确保冻存细胞的质量和活性。