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技術文章 / article
細胞凍存液在生物與醫療領域的應用價值
2025-09-10 瀏覽次數：22
在細胞生物學研究、臨床細胞治療、疫苗研發等領域，長期保存細胞樣本并維持其活性與功能，是推動科研進展與臨床應用的關鍵前提。普通冷凍過程中，細胞內易形成冰晶，破壞細胞膜與細胞器，導致細胞死亡，而細胞凍存液憑借“抑制冰晶形成、維持細胞穩態”的核心能力，成為細胞長期保存的核心試劑，為生物樣本資源的留存與利用提供可靠保障。?
細胞凍存液的核心工作原理，是通過“物理保護+化學調控”雙重機制，降低冷凍損傷。當細胞處于低溫環境時，凍存液中的關鍵成分會發揮協同作用：一是抗凍保護劑，分為滲透性與非滲透性兩類——滲透性保護劑可穿透細胞膜，進入細胞內部降低胞內溶液冰點，減少冰晶形成；非滲透性保護劑則停留在細胞外，通過提高胞外滲透壓，抑制水分子向細胞內聚集，進一步減少冰晶對細胞膜的機械損傷。二是細胞營養與緩沖成分，如葡萄糖、氨基酸可維持細胞在冷凍前的基礎代謝，HEPES、碳酸氫鹽等緩沖劑則能穩定溶液pH值，避免低溫下pH波動對細胞的刺激。三是抗菌成分，可防止凍存過程中微生物污染，保障細胞樣本純度。這些成分按特定比例搭配，能將細胞凍存后的復蘇存活率提升至80%以上，甚至部分敏感細胞可達到95%以上。?
在生物與醫療領域，細胞凍存液的應用價值貫穿多個關鍵場景。在科研領域，它是細胞庫建設的核心支撐——可長期保存腫瘤細胞系、模式動物細胞、基因編輯細胞等，為后續細胞增殖、分化、藥物篩選等研究提供穩定的樣本來源，避免因細胞傳代次數過多導致的遺傳背景改變；在臨床細胞治療中，如CAR-T細胞治療、造血干細胞移植，凍存液可在細胞采集后至回輸前的時間段內，維持細胞活性與治療功能，確保細胞回輸到患者體內后能正常發揮殺傷腫瘤或重建造血功能的作用；在疫苗與生物制劑研發中，可用于保存病毒感染細胞、疫苗生產用細胞株，保障疫苗生產過程的連續性與穩定性。此外，針對不同細胞類型的特性，凍存液還可定制化配方——例如無血清凍存液可避免血清帶來的批次差異與外源因子污染，適用于臨床級細胞保存；低DMSO凍存液則能減少高濃度DMSO對敏感細胞的毒性，拓寬凍存液的適用范圍。?
使用細胞凍存液時，需遵循規范操作以確保細胞保存效果：一是凍存液配制與選擇，需根據細胞類型選擇適配配方，且DMSO需提前預冷至4℃，避免高溫DMSO損傷細胞；二是凍存操作流程，細胞需在對數生長期收集，與凍存液混合時動作輕柔，避免劇烈震蕩破壞細胞，隨后需遵循“梯度降溫”原則，緩慢降低溫度以減少冰晶形成；三是復蘇與質量檢測，復蘇時需將凍存管快速放入37℃水浴中融化，避免緩慢融化導致二次冰晶損傷，復蘇后需通過臺盼藍染色檢測細胞存活率，確保細胞活性符合實驗或臨床要求；四是儲存與安全，凍存液需避光密封儲存于4℃或-20℃，DMSO具有一定揮發性與刺激性，操作時需在通風櫥內進行并佩戴防護手套。隨著細胞治療、再生醫學等領域的快速發展，細胞凍存液正朝著“無毒性、高穩定性、通用型”方向升級，如開發基于天然多糖的新型抗凍保護劑，進一步提升細胞保存的安全性與長期穩定性，為生物樣本資源的高效利用與臨床轉化提供更強力的支持。
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