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细胞冻存液的作用及常见的冻存保护剂
2020-03-11 17:28:27来源:元素商城

细胞冻存技术作为一种保存细胞的有效方法,在生物学领域已有深入广泛的应用。因为正常情况下,直接冷冻细胞会产生冰晶对细胞造成伤害,从而导致细胞死亡。所以需要通过添加冷冻保护剂配制细胞冻存液,来保护细胞。

冻存保护剂根据其是否穿透细胞膜可分为渗透性和非渗透性两类。渗透性冷冻保护剂多是一些小分子物质,可以透过细胞膜渗透到细胞内。包括二甲基亚砜(DMSO)、甘油、乙二醇、丙二醇、甲醇、乙醇、丙醇、和甲酰胺等。这类保护剂能够在细胞冷冻悬液完全凝固之前,穿过细胞膜渗透到细胞内,在细胞内外产生一定的摩尔浓度,降低细胞内外未结冰溶液中电解质的浓度,从而保护细胞免受高浓度电解质的损伤。同时,细胞内水分也不会过分外渗,避免了细胞过分脱水皱缩。

非渗透性冷冻保护剂一般是些大分子物质,不能渗透到细胞内。该类保护剂主要包括聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、聚乙二醇、葡聚糖、白蛋白及羟乙基淀粉等。其保护机制的假设很多,其中一种可能是,聚乙烯吡咯烷酮等大分子物质可以优先同溶液中的水分子相结合,降低溶液中自由水的含量。使冰点降低。减少冰晶的形成;同时,由于其分子量大,使溶液中电解质浓度降低,从而减轻溶质损伤。

最常用的冻存液通常为胎牛血清中添加10%二甲基亚砜(DMSO),二甲基亚砜(DMSO),可以减少冰晶的形成,减轻自由基对细胞损害,改变生物膜对电解质、药物、毒物和代谢产物的通透性,可以很好地在细胞冻存过程中保护细胞。

但近年来,随着人们对安全无毒的追求,而DMSO对细胞具有一定的毒性,牛血清存在病原菌污染的可能,所以越来越多不含血清、不含DMSO的安全、有效,冻存液被开发出来。

比如CN109430248A公开的冻存液,包括基本培养基、丙三醇、脯氨酸、四氢甲基嘧啶羧酸和右旋糖酐,具体配制比例如下:基本培养基:丙三醇:四氢甲基嘧啶羧酸=100:20-50:15-30;基本培养基:脯氨酸:右旋糖酐=100mL:5-15g:5-20g。

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参考文献:黄燕飞,车七石,刘少辉,一种细胞冻存液及其应用 CN109430248A

 


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