冻存液用于在低温环境下保护细胞,减少冰晶形成,防止细胞膜和结构的损伤。其具体成分通常包括以下几类:
冷冻保护剂:
二甲基亚砜(DMSO):常用的冷冻保护剂,浓度通常在5%到10%之间。它可以降低冰点,减少冰晶形成,并渗透细胞膜,平衡细胞内外的渗透压。但高浓度可能对某些细胞有毒性,需优化浓度或结合其他保护剂使用。
甘油:另一种常用的冷冻保护剂,浓度一般在5%到20%之间,常用于胚胎细胞或干细胞冻存。其作用与DMSO类似,但渗透速度较慢。
基础培养基:
常用的培养基有DMEM、RPMI-1640、MEM等,用于维持细胞的pH和渗透压,提供基本营养。
血清或替代物:
胎牛血清(FBS):浓度通常在10%到20%之间,含有丰富的蛋白质和生长因子,为细胞提供营养和保护。
无血清替代物:如含白蛋白、脂质和生长因子的商业冻存液,适用于需要避免血清成分干扰的实验。
附加成分(可选):
抗生素:如青霉素-链霉素,用于防止细菌污染。
糖类:如葡萄糖、海藻糖,可以辅助稳定细胞膜,减少冷冻过程中的渗透压变化对细胞的影响。
抗凝剂:如肝素,可以防止细胞在冻存过程中发生凝集。
缓冲剂:如HEPES,用于维持冻存液的pH稳定,防止冷冻过程中pH值的剧烈变化。
蛋白质稳定剂:如白蛋白,可以防止蛋白质的变性和聚集。
在实际应用中,冻存液的配方会根据细胞类型、实验需求以及后续使用目的进行调整。例如,对于特别珍贵的细胞系,可能会采用高比例的血清(如90%FBS、10%DMSO)以提供更好的保护。而一些商业化的无血清细胞冻存液则不含血清和动物来源的蛋白,适合无血清培养细胞和蛋白表达细胞,能减少病毒、霉菌和支原体等的污染风险。