細胞凍存和復蘇是在細胞研究和生物醫學領域中常見的實驗技術，用于長期保存和重復使用細胞。此步驟是細胞培養中的關鍵環節，直接影響細胞存活率和活力，關系到后續細胞實驗能否按照計劃有效地進行。要想做好細胞凍存和復蘇，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，細胞內外環境中的水會形成冰晶。如果直接將細胞凍存到 -196℃ 的液氮中，由于凍結過程中胞外溶液中的水先結冰，使胞外溶液不斷濃縮，引起細胞電解質升高、滲透壓改變、脫水及蛋白質變性等，會導致細胞受到機械性損傷。
在冷凍保存時，細胞外環境中的水會結冰。冷卻速度的不同會導致細胞由于滲透脫水而發生不同程度的收縮。細胞外環境的滲透壓隨著水結成冰晶而不斷升高，冷卻速度越慢，細胞內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致細胞因過度脫水而死亡 (A)。而快速冷卻 (C) 會導致細胞內形成冰晶，這會導致細胞在復溫時死亡。中間冷卻速度 (B) 則可以平衡滲透脫水和細胞內結冰形成的風險，通常可以實現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，增加細胞滲透壓穩定性。減緩慢速降溫過程中的脫水皺縮現象，在緩慢凍結時減少冰晶的生成，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。
而在復蘇時，需要快速升溫，在 1-2 min 內融化并稀釋，這時細胞內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溶液中，從而避免細胞損傷，提高細胞存活率。
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