細(xì)胞株(系)的使用,為醫(yī)學(xué)研究和測(cè)試工作帶來(lái)了極大的方便。但細(xì)胞的傳代是有限制的,長(zhǎng)期連續(xù)傳代的細(xì)胞,不僅消耗大量的人力和物力,而且細(xì)胞的生長(zhǎng)與形態(tài)等會(huì)有一定退變或轉(zhuǎn)化,因而細(xì)胞失去原有的遺傳特性,有時(shí)還會(huì)由于細(xì)胞污染而造成傳代中斷,種子丟失。因此,在實(shí)際工作中常需凍存一定數(shù)量的細(xì)胞,以備替換使用。細(xì)胞冷凍與復(fù)蘇是細(xì)胞培養(yǎng)室的常規(guī)工作和通用技術(shù)。
細(xì)胞的凍存概述
目前,細(xì)胞凍存最常用的技術(shù)是液氮冷凍保存法,主要采用加適量保護(hù)劑的緩慢冷凍法凍存細(xì)胞。細(xì)胞在不加任何保護(hù)劑的情況下直接冷凍,細(xì)胞內(nèi)外的水分會(huì)很快形成冰晶,從而引起一系列不良反應(yīng)。如細(xì)胞脫水使局部電解質(zhì)濃度增高,pH值改變,部分蛋白質(zhì)由于上述原因而變性,引起細(xì)胞內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)紊亂,溶酶體膜由此遭到損傷而釋放出溶酶體酶,使細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)成分造成破壞,線粒體腫脹,功能丟失,并造成能量代謝障礙。胞膜上的類脂蛋白復(fù)合體也易破壞引起細(xì)胞膜通透性的改變,使細(xì)胞內(nèi)容物丟失。如果細(xì)胞內(nèi)冰晶形成較多,隨冷凍溫度的降低,冰晶體積膨脹造成細(xì)胞核DNA空間構(gòu)型發(fā)生不可逆的損傷,而致細(xì)胞死亡。
因此,細(xì)胞冷凍技術(shù)的關(guān)鍵是盡可能地減少細(xì)胞內(nèi)水分,減少細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成。采用甘油或二甲基亞砜作保護(hù)劑,這兩種物質(zhì)分子量小,溶解度大,易穿透細(xì)胞,可以使冰點(diǎn)下降,提高細(xì)胞膜對(duì)水的通透性,且對(duì)細(xì)胞無(wú)明顯毒性。慢速冷凍方法又可使細(xì)胞內(nèi)的水分滲出細(xì)胞外,減少胞內(nèi)形成冰結(jié)晶的機(jī)會(huì),從而減少冰晶對(duì)細(xì)胞的損傷。