細胞凍存和復(fù)蘇是在細胞研究和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中常見的實驗技術(shù),，用于長期保存和重復(fù)使用細胞。此步驟是細胞培養(yǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，直接影響細胞存活率和活力,，關(guān)系到后續(xù)細胞實驗?zāi)芊癜凑沼媱澯行У剡M行。要想做好細胞凍存和復(fù)蘇,，首先請牢記下面這四個字：慢凍快融,！慢凍快融！慢凍快融,！重要的事情說三遍,！
那么細胞實驗中為什么要“慢凍快融"呢？
凍存細胞時,，細胞內(nèi)外環(huán)境中的水會形成冰晶,。如果直接將細胞凍存到 -196℃ 的液氮中，由于凍結(jié)過程中胞外溶液中的水先結(jié)冰,，使胞外溶液不斷濃縮,，引起細胞電解質(zhì)升高、滲透壓改變,、脫水及蛋白質(zhì)變性等,，會導(dǎo)致細胞受到機械性損傷。
在冷凍保存時,，細胞外環(huán)境中的水會結(jié)冰,。冷卻速度的不同會導(dǎo)致細胞由于滲透脫水而發(fā)生不同程度的收縮。細胞外環(huán)境的滲透壓隨著水結(jié)成冰晶而不斷升高,，冷卻速度越慢,，細胞內(nèi)水分通過滲透作用移出細胞的時間就越長,。因此，非常緩慢的冷卻可能會導(dǎo)致細胞因過度脫水而死亡 (A),。而快速冷卻 (C) 會導(dǎo)致細胞內(nèi)形成冰晶,，這會導(dǎo)致細胞在復(fù)溫時死亡。中間冷卻速度 (B) 則可以平衡滲透脫水和細胞內(nèi)結(jié)冰形成的風(fēng)險,，通?？梢詫崿F(xiàn)細胞存活率的大幅提升。
如果在凍存液中加入保護劑 (如 sigma 二甲基亞砜,，DMSO),，可使冰點降低，增加細胞滲透壓穩(wěn)定性,。減緩慢速降溫過程中的脫水皺縮現(xiàn)象,，在緩慢凍結(jié)時減少冰晶的生成，使細胞免受損傷[1],。
圖 1. 不同冷卻速度對細胞存活率的影響,。
而在復(fù)蘇時，需要快速升溫,，在 1-2 min 內(nèi)融化并稀釋,，這時細胞內(nèi)外還來不及形成較大的冰晶，也不會使細胞長時間暴露在高濃度的電解質(zhì)溶液中,，從而避免細胞損傷,，提高細胞存活率。
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