细胞冻存&复苏小知识
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细胞冻存&复苏小知识

               
Date:2022-07-01 0:00:00 Friday
Summary: AMNGENT CONSUMABLES  在科幻小说三体中描写过一种低温休眠技术,通过将人体冷冻在极低温度的环境下,使人体代谢停滞或减慢,等待了数个世纪以后,再用高科技术将处在冬眠状态下的人唤醒。 在现实中,当前的科学技术虽然还难以达到科幻小说中冻存完整个体的水平,但对于像胚胎、干细胞、精子、组织切片等生物样本的冻存复苏,是完全可行的。 01 细胞冻存如何减少细胞损伤 由于细胞等样本对温度很敏感,冻起来的过程较为简单,......

AMNGENT CONSUMABLES 

在科幻小说三体描写过一种低温休眠技术通过将人体冷冻在极低温度的环境下,使人体代谢停滞或减慢,等待数个世纪后,再用高科技处在冬眠状态下的人唤醒。

在现实中,当前的科学技术虽然还难以达到科幻小说中冻存完整个体的水平,但对于像胚胎、干细胞、精子、组织切片等生物样本的冻存复苏,是完全可行的。

01
细胞冻存如何减少细胞损伤

由于细胞等样本对温度很敏感,冻起来过程较为简单,但冻好,并在使用时保持高复苏活性却不是一件容易的事。其中的难点在于,当细胞冷到零度以下,细胞器脱水,细胞中可溶性物质浓度升高,并在细胞内形成冰晶,而冰晶的产生会大大降低细胞活性。

那么,在冷冻过程使用什么办法才能减少细胞损伤

冰晶的形成与降温速率密切相关,冷冻速率太快或太慢,都容易导致细胞内的水分形成大冰晶,不利于细胞存活。

因此,在细胞冻存时要尽可能均匀地减少细胞内水分,减少细胞内冰晶的形成是减少细胞损伤的关键。如果缓慢冷冻,可使细胞逐步脱水,细胞内不产生大的冰晶相反,细胞在快速投入液氮罐的过程中会因降温速率过快,细胞内的水分来不及渗透到细胞膜外面,就形成大量的冰晶,大结晶会造成细胞膜、细胞器的损伤和破裂致使细胞复苏率降低

02
慢冻快融的原则

慢冻快融是大家在细胞冻存复苏时一直遵守的原则。

慢冻可使细胞逐步脱水,且细胞内不会产生大量冰晶快融则是为了使细胞外冻存时的冰晶迅速融化,避免冰晶缓慢融化时进入细胞形成再结晶,同时防止小冰晶形成大冰晶,导致冰晶的重结晶从而对细胞造成损害。

03
慢冻的降温速率和快融的加热速率

对于绝大多数哺乳动物细胞,1℃/min的降温速率是较合适的冻存速度,适用于细胞疗法中的T/NK等免疫细胞及MSCs等干细胞的冻存

研究发现,慢速降温时(1℃/min甚至更低)冰晶的结构较大且均衡,无论复苏的速率多少,冰晶结构都没有明显变化,但快速降温时(10℃/min),冰结构表现出高度非晶形,表现为更细微的树突状结构,在复苏过程更容易形成再结晶,尤其接下来以较低加热速率(6.2℃/min或更低)复苏时,就很容易出现再结晶的现象,从而对细胞造成损害,影响细胞生物学活性。但用较高速率复苏快速降温(10℃/min)的细胞样品,冰晶没有足够时间形成再结晶,这是快融可以避免再结晶对细胞造成损害的原因。

科研探索中常使用的程序降温盒,采用的是梯度降温的方法。像安进特梯度降温盒,在没有酒精及任何液体的情况下,能确保在低温冰箱中样品的降温速率为-1℃/min可以运用于各种细胞类型,包括干细胞,原代细胞盒细胞系。使用方法便捷,只需插入冷冻管,然后在放-80℃的环境中即可。不仅能大大提高使用者的工作效率及保存细胞的存活率,对于研究人员及样本来说也更为安全省心。

安进特梯度降温盒采用的是新型材料设计核心冷却技术无需预冷,直接使用节能环保。适配1.5ml、2.0ml冻存管降温速率一致,细胞复苏性能稳定成活率高



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图片来源:安进特

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